FR2499975A1 - Profiles avec une stabilite mecanique elevee aux hautes temperatures, leur procede de fabrication et leur utilisation - Google Patents

Abstract

PROFILES AVEC UNE STABILITE MECANIQUE ELEVEE AUX HAUTES TEMPERATURES, LEUR PROCEDE DE FABRICATION ET LEUR UTILISATION. CE PROCEDE CONSISTE A FABRIQUER DES PROFILES EN MELANGEANT D'ABORD DES FIBRES CERAMIQUES DESAGREGEES, OU BIEN UN MELANGE DE FIBRES DESAGREGEES ET DE GRANULATION FIBREUSE CUITE, DE L'ARGILE ETOU D'AUTRES PRODUITS REFRACTAIRES, UN LIANT PHOSPHATE ET UN LIANT ORGANIQUE, AVEC DE L'EAU, PUIS EN MOULANT PAR COMPACTAGE CE MELANGE A UN FACTEUR DE VOLUME D'AU MOINS 3 SI ON UTILISE SEULEMENT DES FIBRES CERAMIQUES, OU BIEN A UN FACTEUR DE VOLUME D'AU MOINS 1,5 SI ON UTILISE UN MELANGE DE GRANULATION FIBREUSE ET DE FIBRES CERAMIQUES, PUIS EN SECHANT LE PROFILE AINSI FABRIQUE ETOU EN LE DURCISSANT ETOU EN LE CUISANT. UTILISATION DES PROFILES COMME PRODUIT D'ENFOURNEMENT, C'EST-A-DIRE COMME SUPPORT POUR LES OBJETS A CUIRE, PAR EXEMPLE.

Description

"Profilés avec une stabilité mécanique élevée aux hautes tem-

paratures, leur procédé de fabrication et leur utilisation."

La présente invention concerne des profilés avec une sta-

bilité mécanique élevée aux hautes températures, un procédé

pour leur fabrication et leur utilisation.

Les corps fibreux céramiquescalorifuges,constitués de fibres rC-

fractaires,de liant organique ou minéral ayant d'un côté une so-

lidité réduite et une compressibilité élevée et d'un autre côté des valeurs élevées pour la solidité, la densité et la résistance à la déformation sont connus. Ainsi la demande de brevet allemande déposée et acceptée en RFA NO 12 74 490 décrit une chambre de combustion pour four qui est constituée par

formage de la masse fibreuse additionnée de liant et dans la-

quelle la concentration en liant doit aller en diminuant à travers la section de la paroi. Comme liant approprié, les argiles, les silicates alcalins, le phosphate d'aluminium, la silice colloïdale avec une quantité pondérale de 5 à 35, mieux de 10 X sont indiqués. Mais le corps fibreux ne convient pas dans une mesure suffisante pour des charges élevées à cause

de sa surface de paroi épaisse et dure et de la surface de pa-

roi opposée molle et flexible.

Dans le procédé selon la demande de brevet allemande dépo-

sée et acceptée en RFA NO 27 32 387, la plaque en fibre miné-

ralesliéesavec un liant synthétique organique doit être conso-

lidée par imprégnation avec une suspension aqueuse d'une argile liante puis par recuit. En outre, d'après la demande de brevet européenne 0006362, on connait des plaques qui, dans une matrice en argile plastique, contiennent des fibres minérales du type verre comme renforcement. Les quantités d'argile dans ce cas se situent dans une gamme de 29 à 80 % en poids et la quantité de fibres minérales du type verre est dans la gamme de 15 à

% en poids de la plaque.

L'objet de la présente invention est constitué par des pro-

filés ayant des propriétés mécaniques et thermiques améliorées, qui peuvent servir en particulier également comme produitsde

remplacement pour les dalles réfractaires légères.

Pour réaliser cet objet, on utilise des profilés ayant une stabilité mécanique élevée aux hautes températures et de bonnes propriétés isolantes et qui sont préparés avec la composition suivante: 100 parties en poids soit de fibrEs céramiques désagrégées, soit d'un mélange constitué au moins par 20 % en poids de fibres désagrégées

et jusqu'à 80 % en poids d'une granu-

lation fibreuse cuite, 0 à 2 parties en poids d'argile et/ou de Al 203 très finement divisé et/ou de SiO2 très finement divisée et/ou d'hydroxydes d'aluminium et/ou de magnésie très finement divisée et/ou de dioxyde de titane très finement divisé et /ou d'oxyde de chrome très finement divisé, 2 à 8 parties en poids d'un liant phosphaté, 0 à 10 parties en poids d'un liant organique, et 0 à 10 parties en poids d'autres additifs réfractaires, et qui ont une densité de 0,5 à 1,8, une résistance à la flexion à chaud à 1000WC d'au moins 0,8 N/mm, et une résistance auchoc thermiDe (TWB) d'au moins 25 refroidissements brusques dans l'air.

Les formes de réalisation avantageuses des profilés confor-

mes à la présente invention sont caractérisées par le fait qu'elles contiennent de la bentonite comme argile; de la porcelaine pulvérisée, de la chamotte ou du corindon en forme

de boulettes creuses comme additifs réfractaires; du polyphos-

phate de sodium ou du monophosphate d'aluminium comme liant

phosphaté,et de la méthylcellulose comme liant organique.

La fabrication des profilés conformes à la présente inven-

tion s'effectue selon le procédé qui consiste a) à mélanger soigneusement avec de l'eau les ingrédients de la composition ci-dessus,

b) à compacter le mélange obtenu dans le stade (a) à un fac-

teur de volume d'au moins 3 si on part seulement de fibres céramiques ou bien à un facteur de volume d'au moins 1,5 si on part d'un mélange de 80 parties en poids de granulation fibreuse et de 20 parties en poids de fibres céramiques, et ceci tout en le roulant,et c) à sécher le profilé fabriqué dans le stade (b) et/ou à le

durcir et/ou à le cuire.

Des formes de réalisation préférées du procédé sont caractéri-

sées par le fait que le compactage dans le stade (b) est effec-

tué à un facteur de 5 à 8 si on part seulement de fibres céra-

miques,ou à un facteur de volume de 2,5 à 4 si on part d'un mélange de 80 parties en poids de granulation fibreuse et de 20 parties en poids de fibres céramiques; que ce compactage

dans le stade (b) est réalisé pour fabriquer des dalles de fi-

bres. Les profilés conformes à l'invention peuvent être utilisés

dans beaucoup de domaines, en particulier comme produit de rem-

placement pour les dalles réfractaires légères connues. Dans ce

cas, leur avantage est du au fait qu'ils ont une densité infé-

rieure à celle de ces dalles et qu'ils possèdent une dispersion de la grosseur des pores très étroite et une grosseur de pores faible. Leur conductibilité1malgré le compactage1est du même

ordre de grandeur que celle des profilés en fibres de verre con-

nues en soi,non compactées au cours de leur préparation, qui

ont été fabriquées selon un procédé de formage sous vide. Con-

trairement à ces profilés, les profilés de la présente inven-

tion présentent cependant une résistance particulièrement éle-

vée.

Grâce à leur résistance mécanique élevée, les profilés de la présente invention sont appropriés en particulier comme

produits réfractaires d'enfournement, c'est-à-dire comme sup-

portspour les objets à cuire, en particulier les objets en

porcelaine.

Comme fibres minérales, toutes les fibres céramiques usuel-

lescomme la laine minérale ou des fibres à base de silicate d'aluminium contenant environ 40 à 95 % en poids de A12031

peuvent être utilisées pour les profilés conformes à la présen-

te invention, mais ces fibres doivent être désagrégées, ce qui

est expliqué plus loin. Les autres additifs réfractaires,utili-

sés dans les profilés de la présente invention, sont les addi-

tifs classiques ajoutés aux profilés fibreuxcomme la porcelaine pulvérisée, la chamotte, le corindon en forme de boulettes

creuses ou la vermiculite.

Lesliantsprésentsdans les profilés de la présente invention

sont des liants phosphatés, par exemple borophosphate, phospha-

te d'aluminium ou le polyphosphate de sodium ayant un degré de

polymérisation de n > 4, en particulier de n = 6 à 10.

Les liants organiques présents dans les profilés de la présente invention sont les liants utilisés habituellement dans les profilés réfractaires ou résistant au feucomme l'amidon,

la lessive résiduaire sulfitique, la mélasse, mais en particu-

lier la méthylcellulose. La quantité indiquée de liant se rap-

porte au liant organique solide, c'est-à-dire sans eau.

On peut ajouter aussi bien le liant phosphaté que le liant organique, aussi bien à l'état dissous que sous forme solide; lors de l'utilisation de la méthylcellulose, qui est ajoutée généralement sous forme d'une solution aqueuse à 5 X en poids, pour des quantités plus grandes de méthylcellulose, une partie

de celle-ci est toutefois introduite en tant que liant organi-

que, sous une forme solide finement divisée, car sinon, la quan-

tité d'eau introduite dans la composition par l'intermédiaire

d'une telle solution de liant deviendrait trop grande.

L'argile et/ou A1203 très finement divisé et/ou SiO2 très finement diviséeet/ou les hydroxydes d'aluminium et/ou la magnésie très finement divisée et/ou le dioxyde de titane

très finement divisé et/ou l'oxyde de chrome très finement divi-

sé1présentsdans la composition de profilé conform% à la présen-

te invention, sont des constituants utiliséscomme on le sait, dans le domaine des réfractaires. Dans le cas o l'argile est

utilisée, il s'agit alors d'une argile liante usuelle ou égale-

ment d'une argile spéciale utilisée de préférence, comme par exemple la bentonite. Par l'expression "très finement divisé"

utilisée ici-en rapport avec les constituants cités précédem-

ment, il faut comprendre que ces constituants se trouvent à

l'état très finement moulu ou même à l'état colloïdal. En par-

ticulier, lors de l'utilisation de ces matériaux se trouvant à

l'état colloïdal, comme la silice colloïdale ou l'oxyde d'alu-

minium colloïdal, il est possible de n'utiliser que de faibles quantités de liant, c'est-à-dire près de la valeur limite inférieure de 2 parties en poids d'un tel liant. Le liant peut être constitué soit seulement par un liant phosphaté soit par

un mélange de liant phosphaté et de liant organique, l'utilisa-

tion de quantités sensiblement égales en poids de liant phospha-

té et de méthylcellulose comme liant organique étant particuliè-

rement préférée.

Avantageusement la composition des profilés conformes à la présente invention contient 0,5 à 1,5 partie en poids d'argile ou des autres constituants mentionnés pour 100 parties en poids de fibres céramiques. L'utilisation d'un mélange d'argile et en

particulier de bentoniteet de l'un des autres constituants men-

tionnés précédemment, en particulier de silice colloïdale ou de

A1203 colloidal1est particulièrement avantageuse.

Dans la fabrication des profilés conformes à la présente invention, on prépare un mélange constitué de fibres céramiques désagrégées ou d'un mélange de fibres céramiques désagrégées et

d'une granulation fibreuse cuite, d'argile éventuellement pré-

sentp et /ou des autres constituants mentionnés précédemment éventuellement présents, du liant phosphaté, des autres additifs

réfractaires éventuellement utilisés et du liant organique éven-

tuellement utilisé en ajoutant de l'eau. Dans le cas o le liant phosphaté et/ou le liant organiqueexistent déjà sous forme d'une solutionen général une solution aqueuse, l'addition d'eau peut ne pas être nécessaire. Lors de la fabrication dans le stade (a) du procédé de la présente invention, généralement 5 à 25 parties en poids d'eau pour 100 parties en poids de fibres céramiques

se trouvent dans le mélange. Le liant phosphaté comme le poly-

phosphate de sodium et le monophosphate d'aluminium ainsi que le liant organique, comme la lessive résiduaire sulfitique ou la méthylcellulose, peuvent être incorporés sous forme moulue solide, mais il est également possible d'ajouter une partie de

ces liants sous forme d'une solution et le reste sous forme so-

lide. La granulation fibreuse cuite utilisée dans la fabrication

des profilés de la présente invention, est décrite dans la de-

mande de brevet français correspondant à la derande

allemande No 3105579.6 due la demanderesse dé-

posée le même jour. La préparation de cette granulation s'ef-

fectue de la façon suivante: a) 100 parties en poids de fibres céramiques, 2 à 15 parties en poids d'argile et/ou de A1203 très finement divisé et/ou de SiO2 très finement divisée et/ou d'hydroxydes d'aluminium et/ou de magnésie très finement divisée et/ou de dioxyde de titane très finement divisé et/ou d'oxyde de chrome très finement divisé, éventuellement jusqu'à 10 parties en poids d'autres additifs réfractaireset 1 à 8

parties en poids de liant phosphaté, éventuellement en ajou-

tant un plastifiant, sont mélangées soigneusement avec envi-

ron 2 à 25 parties en poids d'eaudans un mélangeur,

b) le mélange obtenu dans le stade (a) est compacté à un fac-

teur de volume d'au moins 3, et c) le produit obtenu dans le stade (b) est séché éventuellement et cuit à des températures de 8000 à 1550WC puis est broyé

à la granulation désirée.

Les matières:fibres céramiques, argile, ou les autres cons-

tituants mentionnés, les additifs réfractaires et le liant phosphaté, utilisées lors de la préparation de cette granulation fibreuse correspondent aux matières qui ont été déjà

décrites, mais les fibres céramiques ne doivent pas être désa-

grégées, toutefois, elles peuvent l'être pour une forme de réa-

lisation préférée. Comme plastifiant, la méthylcellulose est utilisée de préférence dans ce cas. Lors de la préparation de la granulation fibreuse, le compactage dans le stade (b) peut être effectué dans une boudineuse, une presse rotative ou un dispositif à briqueter. Le mélangeage des constituants dans

le stade (a) lors de la préparation de cette granulation fibreu-

se peut s'effectuer dans tout mélangeur approprié, par exemple dans un mélangeur >Drais4. Avantageusement, lors de la préparation

d'une telle granulation fibreuse, des fibres préparées sont uti-

lisées comme fibres céramiques, comme elles peuvent être utili-

sées également pour la fabrication des profilés de la présente invention. Le broyage dans le stade (c) pour la préparation de

cette granulation fibreuse, peut s'effectuer dans tout disposi-

tif approprié, la taille maximale des grains étant généralement de 6 mm. Mais ce broyage peut être réglé également à une gamnme

déterminée, par exemple un produit ayant une granulation compri-

se entre 2 et 3 mm peut être obtenu tout simplement à la granulation souhaitée par broyage dans un dispositif broyeur usuel et éventuellement par tamisage. La matière granulaire ainsi obtenue a une densité de 0,7 à 1,75 g/cm3 et présente un volume de pores de l'ordre de 35 à 75 %. La quantité du plastifiant éventuellement ajouté dans le stade (a) dans la préparation de cette granulation fibreuse dépend du dispositif

de compactage utilisé dans le stade (b). Par exemple en utili-

sant de la méthylcellulose et en compactant dans une boudineuse

une quantité de 4 parties en poids de méthylcellulose est ajou-

tée, la moitié étant ajoutée sous forme d'une solution de méthy cellulose à 5 % dans l'eau et l'autre moitié étant ajoutée sous forme de méthylcellulose sèche. Mais si on utilise une bou dineuse, le mélange peut être additionné également jusqu'à

parties en poids d'eau, pour obtenir une masse plastique.

La quantité d'eau utilisée dans la fabrication des profilés de

la présente invention peut être maintenue aussi faible que pos-

sibleavantageusement cette quantité d'eau ne doit aller que jusqu'à 15 parties en poids pour 100 parties en poids de fibres céramiques et de préférence seulement 10 parties en poids d'eau

pour 100 parties en poids de céramique sont ajoutées afin d'ob-

tenir une masse pâteuse.

L'avantage dans l'utilisation d'un mélange de fibres céra-

miques et de granulation fibreuse repose sur le fait quelors de la fabrication des profilés de la présente invention, il faut

utiliser une quantité d'eau plus faible. La quantité d'eau dé-

pend dans ce cas de la proportion de fibres céramiques et de granulation fibreuse cuite dans le mélange, la quantité d'eau

nécessaire étant d'autant plus faible que la proportion en gra-

nulation fibreuse cuite est plus grande dans le mélange. L'uti-

lisation d'un mélange constitué par 50 % en poids de fibres cé-

ramiques et 50 % en poids de granulation fibreuse cuite, s'est

révélée particulièrement avantageuse.

La masse pâteuse obtenue dans le stade (a) lors de la fabri-

cation des profilés est chargée dans le stade (b) du procédé

de la présente invention dans une presse appropriée, par exem-

ple une presse à plateaux multiples ou une presse d'établi, ou bien meme une presse isostatique, et pressée pendant une durée appropriée qui dépend du type de presse utilisé. Dans une

presse à plateaux multiples, la durée de pressage est générale-

ment de 5 à 20 secondes.

Il est essentiel que lors de la fabrication du profilé dans le stade (b) du procédé de la présente invention, le compactage soit effectué à un facteur de volume d'au moins 3 si on part seulement des fibres céramiques, - ou bien à un facteur de volume d'au moins 1,5 si on part d'un mélange constitué par 80 parties

en poids de granulation fibreuse et 20 parties en poids de fi-

bres céramiques. Avantageusement, ce facteur de volume est de 5 à 8 si on part seulement des fibres céramiques et de 2,5 à 4, si on part d'un mélange constitué par 80 parties en poids d'une granulation fibreuse cuite et de 20 parties en poids de fibres céramiques. Le facteur de volume du compactage pour

l'utilisation de mélanges ayant une autre composition est com-

pris entre ces valeurs indiquées.

Dans le cas o les profilés conformes à la présente inven-

tion sont fabriqués sous forme de dalles de fibres, celles-ci

peuvent avoir une épaisseur de 1 à 50 mm.

Après le pressage,-les profilés sont séchés dans le stade

(c) du procédé de la présente invention à des températures éle-

vées, avantageusement entre 1100 et 1800C, puis ils peuvent être durcis à des températures comprises entre 2500C et 6000C, ou bien ils peuvent être même cuits à des températures comprises entre &00lC et6500C. La température maximale de cuisson ainsi que

la température limite d'utilisation dépend toutefois principa-

lement des fibrescéramiquesutiliséesdans le mélange initial,

etdans une faible mesuredes autres additifs réfractaires éven-

tuellement présents.

Les fibres céramiques en leur état de livraison se présen-

tent cute unelaine en vrac, mais qui est en partie fortement com-

pactée. Pour la fabrication des profilés conformes à la présente invention, ces fibres doivent être désagrégées, ce qui permet d'avoir une meilleure liaison des fibres par le liant utilisé et un mouillage remarquable de la surface par les liquides à

la concentration minimum.

En outre, il est possible en utilisant des fibres céramiques

désagrégées de fabriquer des profilés même sans ajouter d'argi-

le ou les autres constituants mentionnés au mélange de départ

et de compacter ce mélange de départ sans que,selon le proces-

sus de compactage, par exemple dans une presse à plateaux mul-

tiples, se produise une trop forte déformation résiduelle élas-

tique de la pièce moulée. La préparation ou la désagrégation des fibres céramiques avant leur utilisation est par conséquent

absolument nécessaire.

Pour cela des appareils mélangeurs comportant une tête mé-

langeuse tournant à grande vitesse, ce qu'on appelle mélangeur à turbine, peuvent être utilisés, les gros agglomérats présents en l'état de livraison des fibres, sont désagrégés sans que les fibres soient alors fortement broyées de manière inadmissible

(mé langeurDrais).

Dans le procédé conforme à la présente invention, il est

possible dans le cas o on n'utilise pas de granulation fibreu-

se cuite, d'effectuer le stade (a) également dans un mélangeur à turbine de ce genre, c'est-à-dire dans un mélangeur muni d'une

tête porte-lexs tournant rapidement, ce qui signifie que la désa-

grégation des fibres et le mélange scont réalisés avec les autres

constituants ajoutés dans ce stade (a), notamment avec, éventuel-

lement l'argile et/ou les autres constituants mentionnés, le

liant phosphaté, les autres-additifs réfractaires, éventuelle-

ment le liant organique. Mais dans ce cas, seules les matières

solides sèches sont ajoutées pour, d'une part réaliser la désa-

gragation des fibres agglomérées, et d'autre part le mélangeage des matières ajoutées. Ensuite, l'eauet éventuellement le liant utilisé sous forme de solutionsont pulvérisés dans le récipient

mélangeur puis mélangés.

Mais, bien entendu, on peut également effectuer la désagré-

gation des fibres céramiques tout d'abord dans un mélangeur à turbine puis ajouter les autres additifs dans un autre mélangeur, par exemple un mélangeur Drais" ou un mélangeur"Eirich. Ce mode opératoire est particulièrement employé quand on utilise de la vermiculite ou du corindon en forme de boulettes creuses, ainsi que d'autres additifs réfractaires, car sinon, un broyage de ces matières se produirait, également en utilisant une granulation

fibreuse cuite1dans le mélange avec les fibres céramiques.

Les profilés conformes à la présente invention présentent l'avantage particulier de posséder des propriétés calorifuges très bonnes à cause de leur teneur relativement élevée en fibres céramiques et, néammoins, une solidité mécanique relativement bonne à cause du cooactaqe facteur de volume d'au moins 3 ou

1,5 pour leur fabrication.

Dans les-exemples,les fibres céramiques du système Al 203- SiO2 sont utilisées et,à cet effet, une matière fibreuse A avec 47 % de A1203, 53 % de SiO2, ayant une température de mise en oeuvre jusqu'à 1260 C et une matière fibreuse B ayant 95 % de A1203 et 5 % de SiO21appropriée pour des température de

mise en oeuvre plus élevées,sont utilisées.

Les mélanges sont préparés en partie seulement en utilisant

un mélangeur à turbine, qui est équipé d'une tête porte-lames tour-

nant rapidement ( 3000 tr/min). Dans ce mélangeur à turbine, la matière fibreuse est d'abord bien désagrégée etI par ailleurs, un granulat fibreux agitable et fluide additionné uniformément de constituants du mélange se forme. Le mélange constitué par ce granulat fibreux conduit à des matières ouvrées fibreuses

au cours du traitement ultérieur par pressage, ayant une densi-

té apparente plus ou moins élevée et une structure particulière-

ment homogène. Avec un mélangeur qui possède des éléments mala-

xeurs tournant à une vitesse relativement faible, par exemple un mélangeur Eirich, une désagrégation moins intense des fibres

et un travail du mélange pas aussi homogène soat par contre obte-

nus. La solution de monophosphate d'aluminium à 50 % est intro-

duite dans le mélangeur sous forme d'un brouillard dans la zone

de la tête porte-lamestournant rapidement. Ainsi, avec un volu-

me de liquide minimum, par exemple 10 % en poids de MAP -6,6 litres, un mouillage complet de la surface des agglomérats est obtenu. L'eau est ensuite introduite sous forme de brouillard

de la même façon. L'eau dissout la méthylcellulose sèche éventuel-

lement présente et entraîne ainsi une bonne résistance à sec des ébauches.

En utilisant une granulation fibreuse quipourait ête pulvéri-

sée mécaniquement d'une façon exagérée dans un mélangeur à tur-

bine, c'est-à-dire oui pourrait êtrebroyée, il est toutefois avan-

tageux de ne désagrégerd'abord que les fibres céramiques dans un mélangeur à turbine, par exemple par traitement pendant 2 à 20

minutes dans ce mélangeur, puis d'introduire ces fibres cérami-

ques désagrégées dans le mélangeur à turbinesdans un mélangeur Eirich'; dans lequel s'effectue le mélangeage de la granulation fibreuse cuite avec les autres constituants. Dans ce cas, il est avantageux de procéder de façon à ce que la granulation fibreuse et les autres constituants, à l'exception de l'eau, soient d'abord mélangés entre euxpuis - ajouter les fibres désagrégées et enfin introduire l'eau dans le mélangeur Eirich

et mélanger le tout rapidement.

Préparation des granulations fibreuses cuites: a) On mélange 100 parties en poids de fibres céramiques A), 10 parties en poids d'argile liante ayant une teneur en A1203 de 35 % en poids, et 1,5 partie en poids de méthylcellulose

sèche pulvérisée dans un mélangeureEirich pendant 10 minu-

tes. Ensuite, 10 parties en poids d'une solution à 50 X en poids de monophosphate d'aluminium et 2 parties ën poids d'eau sont pulvérisées sur la masse dans le mélangeur tout en continuant de mélanger et on mélange l'ensemble pendant

minutes supplémentaires.

Le produit enlevé du mélangeur est transformé en un pro-

duit en forme de dalle ayant une épaisseur de 30 mmdans une presse à plateaux multiples à une pression de pressage de 30 N/mm2, ce qui fait qu'on obtient un compactage à

un facteur de 5,5.

Le produit en forme de dalle>obtenu,est ensuite séché

à 110 C pendant 24 heures dans un four,puis cuit à diffé-

rentes températures à chaque fois 24 heures, et ensuite

broyé à une taille maximale desgraim de 3 mm.

La granulation a les propriétés suivantes:

Tableau I

Température de cuisson ( C) 800 1350 1510 Densité apparente des grains R (g/cm3) 1,34 1,52 1,77 Poids spécifique S (g/cm3) 2,60 2,70 2,75 Pg (% en volume) 47,7 43,7 35,6 b) Le mode opératoire de la préparation (a) est répété, mais

on utilise un mélangeur à turbine pour désagréger les fi-

bres. La pression de pressage dans le stade (b) est de 10 ou de 15 N/mm2, ce qui donne un compactage avec un facteur ou de 15 N/mm, ce qui donne un compactage avec un facteur

de 4 ou 5 respectivement.

Après une cuisson à 1350 C pendant 24 heures et bro-

yage, on obtient une granulation ayant les propriétés sui-

Vantes: Tableau II Pression de pressage (N/mm) 10 15 R (g/cm3) 0,7 1,02 Poids spécifique (g/cm3) 2,7 2,7 Pg (% en volume) 74 63 c) Le mode opératoire de la préparation (a) est répété mais

on augmente la quantité de solution de monophosphate d'alu-

minium à 15 parties en poids et la quantité d'eau à 5 par-

ties en poids pour une durée de mélangeage ramenée à 20 minutes. Après une cuisson à 1350 C pendant 24 heures et broyage à la granulation désirée, celle-ci a les propriétés suivantes:

*Tableau III

R (g/cm3) 1,29 S (g/cm3) 2,69 Pg (% en volume) 53,8 d) Le mode opératoire de la préparation (a) est répété, mais dans le premier stadbon ajoute encore 8 partiesen poids de poudre de chamotte. En outre, dans le stade de mélangeage, on

n'ajoute que 8,3 parties en poids de la solution de mono-

phosphate d'aluminium à 50 % en poids mais 4 parties en

poids d'eau.

La pression de.pressage dans le stade de compactage (b) est de 30 N/mm2, ce qui donne un compactage à un facteur

de volume de 5,2.

Le produit en forme de dalleobtenu,est séché à 180 C et les échantillons sont cuits à différentes températures indiquées dans le tableau IV cidessous. Ensuite.le produit

cuit est broyé à une taille maximale desgrain5de 3 mm.

La granulation obtenuea les propriétés suivantes:

Tableau IV

Température de traitement ( C) 800 1200 1300 1500 Densité apparente des grains, R, (g/cm3) 1,26 1,31 1,34 1,48 Poids spécifique (g/cm3) 2,60 2,65 2,68 2,72 Pg, (% en volume) 51,5 50,5 50,0 45,6 La présente invention est expliquée en détail à l'aide des

exemples non limitatifs ci-après.

EXEMPLE 1

On utilise la composition suivante: Parties en Doids Fibres B 100 Solution de monophosphate d'aluminium à 50 % en poids 13 Eau 5 Méthylcellulose, seche 1,5 parties en poids de fibres B sont désagrégées pendant 7 minutesdans un mélangeur à turbine avec 1,5 partie en poids de méthylcellulose solidepuis la solution de monophosphate d'aluminium et l'eau sont introduites par pulvérisation dans le

mélangeur puis mélangées pendant 2 minutes.

Ensuite, dans une presse hydraulique, le mélange est camprimJ en briques mesurant 405 x 135 x 75 mm à une pression de pressage de 10 N/ mm, puis ces briques sont séchées à 120 C

pendant 24 heures et cuites 24 heures à 1350 C et 1500 C.

Les propriétés mesurées sur les briques sont les suivantes:

Tableau V

Température de cuisson ( C) 1350 1500 R (g/cm3) 0,82 0,87 Facteur de compactage 5,1 5,1 Poids spécifique (g/cm3) 3,63 3,68 Pg (% en volume) 77, 4 76,4 HBF; 1000 C (N/mm2) 1,9 2,2 WLF (W/m K à 700 C) 0,30 0,31 'HBF = résistance à la flexion à chaud

"WLF = conductibilité thermique.

EXEMPLE 2

On utilise la composition suivante: Parties en poids Granulation fibreuse selon préparation(b) avec R = 1,02 (préparé à une pression de pressage de 15 N/mm) 70 Fibres céramiques B 30 A1203, poudre 1 Oxyde de chrome, < 63 pm 0,5 Monophosphate d'aluminium à 50 X en poids 15 Eau 2 parties en poids de fibres céramiques B sont tout d'abord

désagrégées pendant 5 minutes dans un mélangeur à turbine.

Dans un mélangeur'Eirictr, sont chargées les 70 parties en

poids de la granulation fibreuse (b), l'A1203 en poudre, l'oxy-

de de chrome et la solution de monophosphate d'aluminium1et le

tout est mélangé pendant 5 minutes. Ensuite, les fibres désa-

grégées au préalable dans le mélangeur à turbine sont ajoutées et mélangées pendant encore 20 minutes, puis les 2 parties en

poids d'eau sont ajoutées par pulvérisation et mélangées pen-

dant encore 4 minutes. Le mélange est enlevé du mélangeur Eirich'

puis dans une presse hydraulique est compacté en briques mesu-

rant 405 x 135 x 75 mm, à 20 N/mm2. Ensuite, les briques sont séchées 24 heures à 120 C puis cuites 24 heures à 1350 C. Les propriétés mesurées sur les briques cuites sont rassemblées

dans le tableau VI ci-après.

Tableau VI

Température de cuisson ( C) 1350 R (g/cm3) 1,30 Facteur de compactage 2,5 Poids spécifique (g/cm3) 3,6 Pg (% en volume) 64,2 HBF, 1000 C (N/mm) 2,4 WLF (W/m K à 700 C 0,35

EXEMPLES 3 à 5

On utilise les granulations fibreuses selon la préparation (a), (c) ou (d) en même temps que des fibres céramiques A. Dans le tableau suivant sont donnés les constituants des différentes charges.

Tableau VII

Exemple 3 4 5 Granulation fibreuse, type (a) (c) (d) Granulation fibreuse, quantité, parties en poids 20 35 60 Fibres céramiques, quantité, parties en poids 80 65 40 Méthylcellulose solide, parties en poids 1,5 1,5 1,5

Solution de monophosphate d'alu-

minium àO)50 X en poids, parties en poids 7 9 10 Eau, parties en poids 5 3 2

L'opération s'effectue selon le mode opératoire de l'exem-

ple 2, c'est-à-dire que les fibres céramiques sont tout d'abord désagrégées dans un mélangeur à turbine. Séparément, les autres constituants sauf l'eau, sont mélangés pendant 5 minutes dans un mélangeur Eirich, puis les fibres désagrégées au préalable dans le mélangeur à turbine sont ajoutées, ensuite l'eau est ajoutée par pulvérisation et le tout est mélangé pendant encore

4 minutes.

Ces mélanges peuvent être transformés en corps moulés par-

faits} de même que le mélange de l'exemple 2 à une pression

de pressage de 20 N/mm2.

Claims (9)

REVENDI CATIONS

1.- Profilé avec une stabilité mécanique élevée aux hautes températures, préparé à partir de la composition suivante parties en poids soit de fibres céramiques désagrégées, soit d'un mélange constitué par au moins X en poids de fibres désagrégées et jusqu'à 80 % en poids d'une granulation fibreuse cuite, 0 à 2 parties en poids d'argile et/ou de A1203 très finement divisé et/ou de SiO2 très finement divisée et/ou d'hydroxydes d'aluminium, et/ou de magnésie très finement divisée et/ou de dioxyde de titane très finement

divisé et/ou d'oxyde de chrome très fi-

nement divisé, 2 à 8 parties en poids de liant phosphaté, 0 à 10 parties en poids de liant organique, et 0 à 10 parties en poids d'autres additifs réfractaires, avec: une densité de une résistance une résistance ments brusques

0,5 à 1,8,

à la flexion à chaud à 10000C d'au moins 0,8 NI

aux chocs thermiques d'au moins 25 refroidisse-

dans l'air. -

2.- Profilé selon'la revendication 1, caractérisé par le

fait qu'il contient de la bentonite comme argile.-

3.- Profilé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient de la porcelaine pulvérisée, de la chamotte

ou du corindon en forme de boulettes creuses comme autres addi-

tifs réfractaires.

4.- Profilé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait qu'il contient du polyphosphate de sodium ou du monophos-

phate d'aluminium comme liant phosphaté.

5.- Profilé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait qu'il contient de la méthylcellulose comme liant organique.

6.- Procédé pour la fabrication d'un profilé selon la reven-

dication 1, caractérisé par le fait que: a) 100 parties en poids, soit de fibres céramiques désagrégées soit d'un mélange constitué par au moins 20 % en poids de

fibres désagrégées et jusqu'à 80 % en poids d'une granula-

tion fibreuse cuite, 0 à 2 parties en poids d'argile et/ou d'A1203 très finement divisé et/ou de SiO2 très finement divisée et/ou d'hydroxydes d'aluminium et/ou de magnésie

très finement divisée et/ou de dioxyde de titane très fine-

ment divisé et/ou d'oxyde de chrome très finement divisé, 2 à 8 parties en poids de liant phosphaté, calculées en P205, 0 à 10 parties en poids de liant organique et 0 à 10 partiesen poids d!autres additifs réfractaires ainsi que de l'eau, sont mélangées soigneusement dans un mélangeur, b) que le mélange obtenu dans le stade (a) est compacté,tout en le moulantà un facteur de volume d'au moins 3 dans le cas o on utilise seulement des fibres céramiques ou bienà

un facteur de volume d'au moins 1,5 dans le cas o on uti-

lise un mélange de 80 parties en poids de granulation fi-

breuse et de 20 parties en poids de fibres céramiques, et c) que le profilé fabriqué dans le stade (b) est séché et/ou

durci et/ou cuit.

7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le

fait que le compactage dans le stade (b) est effectué à un fac-

teur de 5 à 8 dans le cas o on utilise seulement des fibres céramiques ou bien à un facteur de volume de 2,5 à 4 dans le

cas o on utilise un mélange de 80 parties en poids de granu-

lation fibreuse et de 20 parties en poids de fibres céramiques.

8.- Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que le compactage dans le stade (b) est effectué

tout en fabriquant des dalles de fibres.

9.- Utilisation des profilés selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5 comme produit d'enfournement, c'est-à-dire

comme support pour les objets à cuire.