FR2577547A1 - Procede et appareil de production de carreaux ceramiques emailles et carreaux ainsi obtenus - Google Patents

Abstract

CE PROCEDE CONSISTE A PLACER LE CORPS CERAMIQUE DANS UN FOUR PENDANT UNE PREMIERE PHASE DE TRAITEMENT THERMIQUE 11 A LA FIN DE LAQUELLE LES REACTIONS DE CUISSON SONT SENSIBLEMENT COMPLETES, ET PENDANT UNE SECONDE PHASE DE TRAITEMENT THERMIQUE 17 ENTRAINANT UN REFROIDISSEMENT FINAL PROGRESSIF. LE PROBLEME POSE CONSISTE A TIRER PARTI DES AVANTAGES DES DEUX PROCEDES A DOUBLE CUISSON ET A SIMPLE CUISSON TOUT EN ELIMINANT LEURS INCONVENIENTS RESPECTIFS. SUIVANT L'INVENTION, LE PROCEDE COMPREND, ENTRE LA PREMIERE ET LA SECONDE PHASE DE TRAITEMENT THERMIQUE, UNE PHASE 20 DE DISTRIBUTION D'UN EMAIL EN VRAC ET SEC PAR-DESSUS LE CORPS CERAMIQUE, SENSIBLEMENT A LA TEMPERATURE FINALE QUE CELUI-CI AVAIT DANS LA PREMIERE PHASE DU TRAITEMENT THERMIQUE, LE CORPS CERAMIQUE ETANT AMENE AU COURS DE LA PARTIE INITIALE DE LA SECONDE PHASE A UNE TEMPERATURE SUFFISANTE POUR QUE L'EMAIL SE VITRIFIE, PAR FUSION D'AU MOINS UNE PARTIE CONSTITUTIVE DE CELUI-CI. L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE DANS L'EMAILLAGE DES CARREAUX DE MUR OU DE SOL.

Description

Selon les idées courantes dans la technique, la production des carreaux

céramiques émailles s'effectue a l'aide de l'un

ou l'autre de deux procédés généraux.

Le premier des procédés connus de production prévoit de façonner le corps céramique du carreau d'une manière tradi- tionnelle9 de le sécher et ensuite de le cuire afin d'obtenir ce que l'on

appelle un biscuit.

Par "corps cér qes %.' s nte->- icf tu 'es corps réalisés avec des fournées de malilrds brutes naturelles telles que lol'argile, le kaolin, le feldspath, la wollastonite, le taió, le carbonate de calciums la dolomie, etc..., ou de ïatières synthétiques comme le kaoo

l-n clcinà (farine dégraissée), des oxydes purs (alumine, silice, corin-

dor), avec l'addition ou non de liants afin d'accroître la résistance mw-

canique brute.

De tels corps subissent des changements chimiques et structurels au cours d'un traitement de chauffage et acquièrent des

propriétés mécaniques sensiblement nouvelles, en passant de la faible du-

reté de l'&at brut à l'état dur, résistant et cassant après le traitement thermiqueo En conséquence, dans ce mémoire, par "cuisson des

o20 corps céramique", on entend en général ce traitement thermique qui pro-

voque la modification notable mentionnée ci-dessus des caractéristiques mécaniques des corps céramiques au moyen de réactions chimiques, d'une

modification cristalline et de la fusion des constituants.

Le biscuit est a!ors émaillé et on lui donne une

cuisson supplémentaire afin d'amener dans l'&mail le changement de struc-

ture -strictement dépendant de la nature des constituants del'èmail- que,

pour des raisons de simplicité, on appellera pari suite vitrification.

Ce terme peut ne pas être strictement correct pour tous les émaux utiliî sés dans l'industrie de marquage des carrueax c raiqques et qui, au cours 3ode la cuisson, peuvent fondre presque com' men o; seulement dans une

faible mesure, le phénomène étant dans ce dernler caa plus près du fritta-

ge. Toutefois, comme la cuisson de l'émail S:r des iatâriaux céramiques est bien connue dans la technique, une telle îi3pVification de vocabulaire ie peut pas conduire à un malentendu. Par "émail%, o entend ici toute composition capable de faire apparaître, sous un shffage, une surface -2 vitreuse, transparente ou opaque, qui peut être brillante ou mate, soit sous une forme entièrement frittée, c'est-à-dire fondue au- préalable,

soit brute, soit sous la forme de mélanges de compositions différentes.

Ce procédé de double-cuisson, tout d'abord du corps céramique, puis de l'émail, présente des avantages, mais aussi des inconvénients. En premier lieu, la première cuisson, le refroidissement qui suit, puis la seconde cuisson servant à vitrifier l'émail représentent un procédé qui consomme beaucoup d'énergie thermique et demande beaucoup de temps et requiert des encombrements d'appareillage qui sont importants

pour les volumes de carreaux produits.

On pourrait penser que dans la double-cuisson la première cuisson servant à produire le biscuit, si on la réalise d'une

manière conforme aux règles du métier, peut produire un biscuit de carac-

téristiques optimales, ceci résultant uniquement de la nature du mélange

d'argile de départ. Le fait est toutefois que les exigences qui provien-

nent de l'émaillage ultérieur conditionnent en pratique la préparation du biscuit. Les émaux sont en général préparés par broyage

humide, de manière à contenir par exemple de 30 % à 60 % d'eau.

Si on utilise des émaux secs, un traitement humide

est alors rendu nécessaire pour garantir l'adhérence sur le corps céramique.

Lorsque les émaux sont appliqués sur un biscuit de structure poreuse, c'est-a-dire non vitrifié, la présence abondante d'eau n'est pas une source de difficultés. En effet, dans de telles conditions, le biscuit absorbe facilement l'eau et par conséquent l'émail adhère bien

sur le corps.

Lorsque par contre le biscuit est vitrifié, des traitements spéciaux sont nécessaires avant la cuisson proprement dite de l'émail, en particulier un pré-traitement servant à obtenir une évaporation rapide de l'eau. Néanmoins, si on souhaite obtenir une adhérence acceptable

de l'émail, de tels traitements s'avèrent hautement critiquables et repré-

sentent ainsi des difficultés considérables en ce qui concerde le procédé

en question.

En conséquence, les problèmes impliquésans -

l'émaillage des corps céramiques vitrifiés annulent la liberté apparente qu'il y a-de former le corps céramique d'une manière indépendante comme

dans le cas de la double-cuisson, étant donné qu'une telle formation indé-

pendante ne permettra qu'au prix de sérieuses complications la formation 3 - de carreaux présentant un corps céramique vitrifié ayant des propriétés

de résistance mécanique souhaitables.

En raison des problèmes soulevés dans le procédé de double-cuisson, une proposition plus récente suggère de cuire à la fois le mélange d'argile et l'émail dans une seule étape opératoire -ce que l'on appelle le procédé simple-cuisson. Conformément à ce procédé, les corps céramiques bruts sont séchés, préchauffés et émaillés lorsqu'ils sont suffisamment chauds pour permettre une évaporation de l'eau contenue

dans l'émail. Toutefois, le préchauffage n'empêche pas une certaine quan-

tité d'eau d'être absorbée par le mélange d'argile brut -et en outre d'une manière irrégulière, si bien que dans la pratique l'absorption s'avère plus grande sur les bords de l'objet étant donné que les bords

refroidissent plus rapidement.

Ce phénomène peut conduire à une fissuration de

l'objet sur ses bords, ce qui réduit sa résistance mécanique.

Une autre difficulté intrinsèque du procédé de simple-cuisson réside dans le fait qu'il exige un déplacement quelque peu

complexe des carreaux bruts, qui doivent être émaillés dans ladite con-

dition et dont on connaît le caractère délicat.

Dans le procédé de simple-cuisson, le carreau émaillé brut est alors cuit en un seul cycle jusqu'à une température qui

cuit à la fois le mélange du corps et l'émail (vitrification de l'émail).

Etant donné qu'ellen'exige qu'un seul four ou four-

neau et une seule opération de cuisson, la simple cuisson constitue clairement un progrès important sur la double cuisson traditionnelle: l'appareillage peut être moins encombrant et l'énergie thermique dissipée

entre la cuisson du biscuit et la cuisson de l'émail est économisée.

Si les réactions survenant au cours de la cuisson

sont suffisamment connues, avec la simple cuisson il est également pos-

sible d'obtenir presque tous les effets caractéristiques de la double-

cuisson, bien que cela puisse sembler être une limitation d'avoir à réa-

liser une température de cuisson du mélange d'argile qui soit compatible avec les caractéristiques de l'émail qui se vitrifie pendant la même cuisson, avec la perte consécutive de l'indépendance opérationnelle qui

est particulière à la double-cuisson.

Toutefois, la plus grande difficulté dans la sim-

ple cuisson est la prédisposition des gaz dégagés au cours de la cuisson

du corps céramique à fausser l'uniformité et la compacité de l'émail.

-4 - L'importance de ce phénomène se voit aisément si on se rappelle qu'un carreau pesant 1 kg, formé d'un mélange contenant % de carbonate de calcium et porté à une température de 1000 C, libère

un volume de gaz carbonique d'environ 90 litres.

Le gaz dégagé à partir du corps céramique passe a travers l'émail dans lequel il demeure de petites bulles qui le laissent

dans une certaine mesure dans un état poreux.

Ainsi, bien que la simple cuisson élimine les pro-

blèmes d'adhérence émail-corps céramique existant dans la double-cuisson dans le cas des corps céramiques vitrifiés, la première conduit à des

émails qui, bien qu'ils aient une excellente adhérence, sont d'une consis-

tance relativement poreuse.

Il a également été suggéré d'appliquer une couche isolante, appelée engobe, entre l'émail et le corps céramique, dans le procédé de simple cuisson, afin de réduire la possibilité d'interaction

entre eux au cours de la cuisson. Cependant, l'application d'engobe di-

minue l'adhérence satisfaisante de l'émail qui est caractéristique de la

simple cuisson.

En bref, la double-cuisson fournit des carreaux à corps céramique poreux, qui présentent donc une très faible résistance mécanique, mais un émail adhérant et hautement compact, tandis que la simple cuisson fournit des carreaux avec un corps céramique vitrifié de

résistance mécanique élevee et avec un émail qui adhère de façon satisfai-

sante, mais est relativement poreux.

C'est pourquoi la présente invention a pour but de surmonter les difficultés desprocédés mentionnés ci-dessus utilisés pour cuire des carreaux, à l'aide d'un procéde perfectionné d'émaillage et cuisson de carreaux, ainsi qu'un appareil pour mettre en oeuvre un tel procédé. Conformément à l'invention, le procéde perfectionné de production d'un carreau céramique émaillé à partir d'un corps céramique brut, du type consistant à placer le corps céramique dans un four pendant

une première phase de traitement thermique à la fin de laquelle les réac-

tions de cuisson de la matière céramique sont sensiblement complètes, et

pendant une seconde phase de traitement thermique entraînant un refroidis-

sement final progressifet caactériesé en ce qu'il comprend, entre la pre-

mière et la seconde phases de traitement thermique, une phase de distri-

bution d'un émail en vrac et sec par-dessus le corps céramique, sensible-

-5 - ment a la température finale que celui-ci avait dans la première phase du traitement thermique, le corps céramique étant amené au cours de la partie initiale de la seconde phase à une température suffisante pour que l'émail se vitrifie, par fusion d'au moins une partie constitutive de celui-ci. L'invention a également pour objet un appareil de cuisson et d'émaillage de carreaux céramiques, du type comprenant un four ou fourneau de cuisson dans lequel on place les corps céramiques bruts et qui comprend une première section de four comportant des moyens pour chauffer les corps jusqu'à ce que les réactions de cuisson de la fournee soient sensiblement complètes, et une seconde section de four munie de moyens de contrôle de température servant à maintenir les carreaux à une

température contrôlée et décroissante en vue du refroidissement progres-

sif desdit carreaux, et des moyens pour faire avancer les corps de manière successive le long des première et seconde sections du four, caractérisé en ce que, entre lesdites première et seconde sectionts du four, il est prévu une station d'émaillage munie de moyens pour transférer les carreaux de la sortie de la première section du four jusqu'à l'entrée de la seconde,

et de moyens pour répandre de l'émail en vrac et sec sur les corps trans-

portés par les moyens de transfert.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemple non

limitatif et en regard des dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un appareil de cuisson conforme à l'invention, - la figure 2 représente une partie de l'appareil de la figure 1, - la figure 3 est un diagramme caractéristique de

la température existant dans l'appareil de la figure 1.

Conformément à l'invention, les corps céramiques, façonnés conformément à une technologie classique, sont transportés à l'état brut, après séchage approprié, jusqu'à l'embouchure 10 du four de cuisson. Ce four de cuisson comprend une première section 11 dans laquelle on fait monter progressivement la température jusqu'à une

valeur suffisante pour amener les carreaux qui s'y déplacent sur des or-

ganes connus convenables de transport, jusqu'à une température de cuisson, c'est-a-dire une température a laquelle les réactions de cuisson de la ?7547 6 -

matière céramique brute peuvent être considérées comme sensiblement termi-

nées. A la fin de cette section 11 du four, les moyens de transport des carreaux amènent ces carreaux à une zone de dépôt d'émail indiquée dans l'ensemble par 12. Cette zone, qui est d'une importante particulière

dans l'invention, est représentée sur la figure 2. La référence 13 dési-

gne la sortie des carreaux hors de la section 11 du four, sur des moyens de transport schématiquement représentés par des rouleaux 14. Le trajet du transporteur à rouleaux se poursuit immédiatement jusqu'à la zone 12 dans laquelle est créée une ambiance o la température peut être contrôlée par exemple au moyen de panneaux ouvrables d'une manière prévue 15 de

façon que la température dans cette zone 12 demeure à une valeur préfi-

xée, qui est d'une manière caractéristique inférieure à celle de la sec-

tion 11 à proximité de son embouchure de sortie 13,.de manière à facili-

ter le contrôle de la température des carreaux.

Il est prévu dans la zone 12 un dispositif indiqué dans son ensemble par 20, servant à Épandre de manière uniforme un émail

sec sous forme en vrac, soit sous forme de granules ou d'une poudre, par-

dessus les carreaux qui se déplacent au-dessous de lui en étant transpor-

tés par les rouleaux 14.

Dans l'intérêt d'une description nette de sa fonc-

tion et de ses principes structurels d'ensemble, on peut considérer que ce dispositif est constitué d'un réservoir 21 d'émail qui est envoyé à un distributeur 22 qui le répand de manière uniforme par-dessus les carreaux

qui sont transportés au-dessous de lui, en un nombre quelconque de ran-

gées,- par les rouleaux 14.

Au-dessous du dispositif de distribution 20, il est prévu un collecteur 23 pour l'émail non reçu par les carreaux, en particulier l'émail qui tombe dans les espaces existant entre les carreaux

transportés par les rouleaux 14. L'émail recueilli en 23 est avantageuse-

ment recyclé vers le réservoir 21.

La structure schématisée du dispositif 20 n'est

donnée qu'à titre d'indication, étant donné qu'il peut présenter n'im-

porte quelle forme de réalisation connue du type sas, du type écran vibrant, du type pulvérisation ou autre, la seule chose qui en est exigée étant une distribution correcte et continue de l'émail sous la forme de

granules ou de poudre par-dessus les carreaux déplacés à son voisinage.

- 7 - D'une manière analogue, les moyens de transport des carreaux dans la zone 12 peuvent être d'une nature différente, ces moyens n'étant représentés'a titre d'exemple dans le schéma de la figure 2 sous forme de rouleaux 14 que dans la mesure o ils constituent le mécanisme qui est connu a un tel effet dans le domaine de déplacement

des objets en argile.

Les carreaux quittent la zone 12 et pénètrent dans l'embouchure de l'entrée 16 de la section suivante 17 du four, o ils demeurent à une température suffisante pour une vitrification complète et

un durcissement de l'émail et sont ensuite refroidis d'une manière suf-

fisamment progressive pour empêcher des contraintes internes inadmissibles de se développer en leur intérieur, et finalement ils sont évacués hors

de la sortie extrême 18 du four.

Les détails structurels du four ne sont pas décrits ici dans la mesure o les deux sections 11 et 17 sont très étroitement identiques à'a un four, fourneau ou chambre de chauffage classique servant

a la cuisson de corps céramiques afin d'obtenir le biscuit réalisé sui-

vant un procédé de double-cuisson. Les deux sectiors considérées peuvent par conséquent être construites en utilisant tous les enseignements que

la technologie traditionnelle a rendu connus à cet égard.

En particulier, les embouchures 10, 13, 16 et 18 du four seront réalisées, avec des particularités structurelles qui sont connues en soi dans ce domaine, de manière à permettre qu'une atmosphère contrôlée soit maintenue dans chaque section du four afin de favoriser les réactions voulues pendant le traitement thermique du corps céramique

et de l'émail.

La solution conforme à la présente invention est

basée sur la conscience que l'on a de la possibilité d'interrompre brié-

vement la cuisson du corps céramique, c'est-à-dire la possibilité, au moins dans une phase de la cuisson, d'exposer le corps céramique à une ambiance relativement froide, c'est-à-dire une ambiance dont la différence de température par rapport au corps céramique est beaucoup plus grande

que celle à l'intérieure du four pendant la phase de cuisson et de re-

froidissement de ce corps céramique.

On a en effet constaté que le choc thermique subi

par le carreau à la suite d'une exposition a une telle ambiance est tolé-

ré sans problème par le matériau si il demeure en tout état de cause dans un état de comportement plastique et non dans un état cassant. Un tel état -8 - plastique survient lorsque le corps céramique est à l'état incandescent,

c'est-a-dire à une température qui n'est pas inférieure à approximative-

ment 700 C, pour la plus grande majorité des mélanges de corps couramment

employés pour produire des carreaux céramiques.

Conformément à l'invention, la température dans la

zone 12 est maintenue à une valeur telle qu'elle ne provoque pas de sur-

chauffe des organes de distribution d'émail 20 qui puisse provoquer une fusion ou en tout état de cause un épaississement de l'émail qui y est contenu. Ceci signifie que de tels organes ne deviennent pas obstrués et

qu'il n'y a pas de manque d'uniformité de la distribution de l'émail par-

dessus les carreaux.

Il est également avantageux que l'on soit à une

température relativement faible dans la zone entière o l'émail est distri-

bué, afin d'empêcher l'émail qui tombe sur les carreaux d'être sublimé, avec une dispersion concomittente dans l'atmosphère et un encrassement du

four et des organes qui y sont contenus.

Les carreaux atteignant la zone 12 sont incandes-

cents, à la température qu'ils avaient au cours de la cuisson dans la partie finale de la zone 11 du four. Une telle température n'est pas nécessairement la température maximale que les carreaux atteignent dans

le four de cuisson 11.

Lorsque la température de vitrification de l'émail est plus basse que la température de cuisson, il est en fait utile pour les carreaux qu'ilscommencent une phasé-de refroidissement dans la zone

finale 11 de ce four, ce qui conduit les carreaux à atteindre le disposi-

tif de distribution d'émail a la température la plus convenable, la dé-

croissance de la température qu'ils peuvent subir dans la zone 12

étant également prise en considération.

Ainsi, dans la pratique, le contrôle de la tempé-

rature des carreaux lorsqu'ils reçoivent l'émail peut s'effectuer en réglant la température à laquelle ils quittent la section 11 du four, en tenant compte de l'abaissement de la température qu'ils peuvent subir

dans la zone 12. Il existe une autre possibilité de contrôler cette dé-

croissance de température dernièrement mentionnée, cela se faisant en agissant également sur la température qui est maintenue dans la zone 12,

à condition, comme cela a été précédemment indiqué, qu'une telle tempé-

rature ne devienne pas telle qu'elle provoque des modifications physiques

ou chimiques de l'émail en poudre qui est distribué par-dessus les car-

reaux incandescents.

- 9 -

De même que le dépôt de l'émail, une autre opéra-

tion qui est liée à la décoration des carreaux peut, si on le désire, être executee dans la zone 12, par exemple la mise en place de transferts à une température élevée pour créer des décorations, ce qui exige une distribution particulière du colorant formant la décoration. Le transfert

peut être placé sur les carreaux a l'aide de manipulateurs robotisés.

L'émail déposé sur le carreau atteint sa tempéra-

ture maximale et sa viscosité minimale précisément à l'endroit de la sur-

face de contact avec le corps céramique, ce qui favorise ainsi l'adhérence

sur ce corps.

Le fait que le temps de séjour des carreaux dans la zone 12 qui est necessaire pour qu'ils reçoivent l'émail est court, les empêche de passer de l'état plastique incandescent a l'état cassant -dans

lequel le choc thermique peut déclencher des contraintes internes suscep-

tibles de fissurer la matière a base d'argile.

Le dépôt de l'émail sous forme d'une poudre en vrac rend négligeable et pratiquement nulle la quantité d'émail adhérant sur les côtés verticaux du carreau, et ainsi le carreau est propre sur ses bords, ce qui a son tour diminue la fragilité périphérique du revêtement d'émail et la possibilité qui en résulte qu'il se sépare sous forme

de copeaux.

Si l'on souhaitait appliquer plus d'un émail, chacun exigeant une certaine température du corps céramique pour son application, puis une température ultérieure pour le durcissement, on peut prévoir d'autres stations d'émaillage dans la section 17 du four dans la partie terminale de laquelle les carreaux seront progressivement refroidis.

Les caractéristiques du procéde conforme à l'in-

vention ressortiront mieux d'un examen de la description qui suit de cer-

tains modes de réalisation de ce procéde.

Exemple 1

Production de carreaux muraux ayant les caractéristiques suivantes: Taille: 15 x 20 cm Epaisseur: 7 mm Porosité: 12 % Module de rupture: 200 kg/cm2

Email brillant à effet de type sable bleu.

Caractéristiques du mélange:

- 10 -

Mélange de sable naturel et d'argiles dans les proportions suivantes: Argile Maiolica: 60 % Argile de grès: 25 % Sable de Feldspath: 15 % (Le tableau i ci-dessous donne les compositions). Mélange préparé par broyage à sec sur un broyeur a balancier et mouillage

jusqu'a 5 % d'humidité.

Façonnage par compression a sec à l'aide d'une presse hydraulique, sous

une pression spécifique de 220 kg/cm à l'aide d'une filière à cinq voies.

Mise en place directe par rangées de 8 juxtaposés sur la face de 20 cm,

dans un four à rouleaux à couche unique ayant les caractéristiques sui-

vantes: Longueur de sécheur: 13820 mm Préchauffage et cuisson: 24747 mm Largeur de chambre: 1465 mm Température maximale de cuisson: 1060 C

Durée du cycle: 25 minutes approximativement.

La figure 3 représente la courbe de cuisson, avec la température des fumées de four en ordonnée et le temps en abscisse, avec une représentation proportionnelle aux dimensions longitudinales du four et en tenant compte de la vitesse de transport des carreaux dans celui-ci. Emaillage: Email composé d'un mélange de trois frittes (composition donnée dans le

tableau 1).

Fritte: 70 % Fritte 2: 20% Fritte 3: 10 % Taille de particule entre 0,2 et 1 mm Température de vitrification = 950 C Emaillage avec distributeur à rouleau Longueur de la zone d'émaillage: 1000 mm Application de 30 g d'émail par carreau

Temps de transfert: 30 secondes.

Lorsqu'ils ont voyagé à travers la zone d'émaillage, les carreaux, encore a approximativement 900 C, pénètrent dans la seconde section de four 17 qui a les caractéristiques suivantes:

- 11 -

Longueur: 23311 mm Largeur: 1465 mm Cette section est maintenue dans sa zone initiale à 1000 C et les carreaux voyagent a travers elle en environ 4 minutes, ce qui est suffisant pour la cuisson complète de l'émail. A la suite de la section précitée, se trouve la

zone de refroidissement direct et indirect des carreaux.

La longueur totale de la machine est par conséquent

62878 mm, avec un cycle total de traitement des carreaux de 40 minutes.

Exemple 2

Production de carreaux de sol ayant les caractéristiques suivantes: gimensions: 25 x 25 cm Epaisseur: 8 mm Porosité: 3 % Email semi-mat, beige clair Caractéristiques du mélange: Mélange d'argiles et de feldspath dans les proportions suivantes: Feldspath: 45 % Argile 1: 30 % Argile 2: 25 %

(compositions données dans le tableau 1).

Mélange préparé par broyage humide avec 35 % d'eau et pulvérisation.

Humidité pulvérisée: 5 % Façonnage par compression à sec à l'aide d'une presse hydraulique sous

une pression spécifique de 300 kg/cm2 et d'une filière à trois voies.

Mise en place directe par rangées de 5 dans un four à rouleaux a couche unique présentant les caractéristiques ci-dessous: Longueur du sécheur: 14548 mm Préchauffage et cuisson: 32102 mm Diamètre des rouleaux: 32 cm pour les derniers 12700 mm Largeur 1465 mm Température maximale: 1150 C

Durée du cycle: 30 minutes.

La courbe de cuisson relative à la température -des fumées sera semblable dans son évolution générale a la courbe de la figure

3, avec des valeurs différentes en ordonnée et en abscisse.

Emaillage Email composé d'une seule fritte, d'une taille de particule comprise entre

- 12 -

0,2 et 1 mm.

Température de vitrification = 1050 C

La composition de la fritte est telle qu'indiquée dans le tableau 1 (frit-

te 4).

Emaillage à l'aide d'un distributeur a rouleau Longueur de la zone d'émaillage: 1500 mm

Application de 45 g d'émail par carreau.

Temps de transfert: 30 secondes.

Après avoir voyagé a travers la zone d'émaillage, les carreaux, encore à environ 1000 C, pénètrent dans la seconde section du four qui présente les caractéristiques qui suivent: Longueur: 22628 mm Largeur de chambre : 1465 mm

Maintenue à une température de 1100 C.

Les carreaux passent à travers la première zone de la section maintenue à 1100 C en environ 4 minutes, ce qui est suffisant pour le durcissement de l'émail, puis passent alors à travers la zone de refroidissement direct et indirect La longueur totale de la machine est ainsi de

76695 mm, avec une durée totale de cycle de 50 minutes.

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- 14 -

Le procédé conforme a l'invention conduit par conséquent aux avantages suivants par comparaison aux technologies antérieurement connues: élimination de tout déplacement des carreaux bruts, en dehors de leur mise en place dans le four, ce qui évite ainsi une rupture et la for- matt:bn de copeaux; - simplification du procédé de production, avec, si on le désire, l'éli-

mination de toutes les structures normalement nécessaires pour stocker

les carreaux bruts, étant donné que le four peut être alimenté en con-

* tinu et directement a partir de la section de façonnage; - réduction de la consommation d'énergie pour le séchage, étant donné qu'il n'y a pas d'eau d'émaillage absorbée partiellement par les carreaux bruts; -liberté plus grande dans la conception des marquages et gaufrages sur les faces supérieure et Inférieure des carreaux, étant donné qu'il

n'existe pas de problème de séchages différentiels provenant d'épais-

seurs différentes ou de porosités différentes pour les reliefs de dos; le four entier, alimenté en carreaux non émailles, demeure propre et exige ainsi moins d'entretien; - le corps céramique, cuit sans émail, est libre de se dégazer et peut s'oxyder plus facilement; - le procédé de cuisson est favorisé et peut être effectué en de courtes périodes; -on peut faire usage d'argiles moins pures avec une perte au feu plus élevée; -il n'est absolument pas nécessaire d'utiliser d'engobes; -la température de cuisson du corps céramique n'est pas reliée à belle de l'émail qui peut en tout état de cause varier. L'émail est par conséquent cuit dans les conditions convenant le mieux pour obtenir une adhérence parfaite et une absence totale de porosité, étant donné qu'il est appliqué lorsque les réactions du corps céramique sont complètes, ce qui rend superflu l'usage d'engobes; -il est possible d'appliquer des émaux spéciaux qui se décomposent aux températures auxquelles le corps céramique est cuit, ce qui élargit la variété des produits que l'on peut obtenir; - l'émail adhère uniquement sur la surface du carreau; - l'émail en excès peut être aisément recyclé, après avoir été recueilli dans une goulotte;

- 15 - -

- on peut effectuer plusieurs dépôts successifs d'émaux, ce qui permet dbbterr des effets multiples; - étant donné que la section du four située en aval de la section d'émaillage est matériellement séparée du four servant a cuire le corps céramique, on peut y créer et-contrôler des atmosphères parti- culières (atmosphères oxydantes, réductrices ou inertes) sans que cela n'altère en aucune façon les caractéristiques du cycle de cuisson du mélange. On. atteint de cette manière une très grande liberté dans la

réalisation d'effets spéciaux que l'on peut obtenir dans une atmos-

phère contrôlée, ce qui est très difficile a obtenir en utilisant les technologies traditionnelles; - il est possible d'obtenir, d'une manière beaucoup plus économique, des produits ayant des corps céramiques vitrifiés, c'est-a-dire avec une résistance mécanique élevée, avec des émaux totalement non poreux, c'est-à-dire intrinsèquement résistants à l'usure et avec d'excellentes propriétés d'adhérence et par conséquent présentant aussi une résistance

aux chocs très élevée.

La variété des produits que l'on peut utiliser pour l'émaillage se trouve considérablement élargie, il est possible d'utiliser des émaux a faible fusion sur des corps céramiques vitrifiés cuits a des températures plus élevées, ou des émaux exigeant des cycles

de cuisson très courts qui sont impossibles avec des technologies tra-

ditionnelles.

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REV E ND I CAT I ONS

1. Procédé de production d'un carreau céramique émaillé à partir d'un corps céramique brut, du type consistant à placer le corps céramique dans un four pendant une première phase de traitement thermique à la fin de laquelle les réactions de cuisson sont sensible- ment complètes, et pendant une seconde phase de traitement thermique entraînant un refroidissement final progressif, caractérisé en ce qu'il comprend, entre la première et la seconde phasesde traitement thermique, une phase de distribution d'un émail en vrac et sec par-dessus le corps céramique, sensiblement à la température finale que celui-ci avait dans la première phase du traitement thermique, le corps céramique étant amené au cours de la partie initiale de la seconde phase à une température suffisante pour que l'émail se vitrifie, par fusion d'au moins une

partie constitutive de celui-ci.

2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, à la fin de la première phase du traitement thermique, a l'état plastique incandescent, le corps céramique pénètre dans la phase

de distribution d'émail par-dessus lui.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase de distribution d'émail a lieu dans une ambiance ayant une température plus basse que la température de vitrification de l'émail. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distribution de l'émail pardessus le corps céramique s'effectue par chute libre par-dessus le corps céramique qui est déplacé

suivant une trajectoire horizontale au-dessous d'un dispositif distribu-

teur d'émail.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps céramique est envoyé & la phase de distribution d'émail à une température plus élevée que ladite température de vitrification d'émail. 6. Appareil de cuisson et d'émaillage de carreaux céramiques, du type comprenant un four, fourneau ou chambre de cuisson dans lequel on place les corps céramiques et qui comprend une première

section (11) de four comportant des moyens pour chauffer les corps céra-

miques jusqu'à ce que les réactions de cuisson soient sen-

siblement complètes, et une seconde section (17) de four munie de moyens de contrôle de température servant à maintenir les corps céramiques

- 17 -

à une température contrôlée et décroissante en vue du refroidissement progressif desdits corps, et des moyens (14) pour faire avancer les corps de manière successive le long des première et seconde sections (11, 17) du four, caractérisé en ce que, entre lesdites première et seconde parties-(11, 17) du four, il est prévu une station d'émaillage (12) munies de moyen$ (14) pour transférer les corps céramiques de la sortie (13) dela première section (11) du four jusqu'à l'entrée (16) de la seconde (17), et de moyens (20) pour répandre de l'émail en vrac et sec sur les corps céramiques transportés par les moyens de transfert

(14).

7. Appareil selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce que les moyens (20) pour répandre l'émail sont contenus a

l'intérieur d'une ambiance qui est munie de moyens de régulation de tem-

pérature servant à maintenir la température de l'ambiance à une valeur plus faible que celle a laquelle l'émail subit la vitrification 'et la

modification physique et chimique.

8. Appareil selon -la revendication 6, caractéri-

sé en ce que les moyens (20) pour répandre l'émail sur les corps céra-

miques consistent en un dispositif distributeur d'émail fonctionnant au-

dessus de la largeur entière des moyens transporteurs de carreaux (14).

9. Appareil selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce que le four est du type à rouleaux à simple couche.

10. Appareil selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce que les moyens transporteurs (14) forment une surface disconti-

nue de support pour les carreaux qui sont espacés de l'un au suivant et sont supportés en un certain nombre de points, le dispositif distributeur

(20) déposant l'émail par-dessus la-largeur entière des moyens transpor-

teurs (14) et un collecteur (23) recueillant l'émail tombant dans les

zones situées entre les carreaux espacés.

11. Carreaux céramiques émaillés obtenus a

l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 5 ou a

l'aide d'un appareil selon l'une quelconque des revendications 6 a 10.