Brevet FR2190763A1 — publié le 19740201

L'invention a pour objet une fritte réfractaire silico- alumineuse de haute qualité et son procédé de fabrication. Actuellement, pour la fabrication de produits réfractaires silico-alumineux, on utilise comme dégraissant des chamottes préparées par calcination d'argiles réfractaires kaoliniques ou montmorilloniques avec ou sans adjonction de bauxites calcinées, de dis thène, de corindon artificiel ou de chamottes préparées en particulier à partir d'argiles réfractaires anoblies par adjonction d'alumine technique ou autres substances ayant une teneur élevée en alumine (chamottes blanches, diaspore, andalousite, cyanite, etc.). Parmi les principaux inconvénients rencontrés à la fabrication de ce type de chamotte, on mentionne - la présence de fondants (Fe203, MgO, CaO, Na2O, K20) en quantité relativement importante, et distribués irrégulièrement dans les argiles réfractaires utilisées, entraîne des difficultés technologiques et parfois même rend impossible la réalisation de chamottes compactes par calcination directe des argiles brutes. - la friabilité et l'hétérogénéité des argiles réfractaires engendrent de grandes difficultés dans le contrôle des procédés thermiques dans les fours, et augmentent la quantité de poussières entraînées dans le gaz de chauffage, ce qui complique les installations de dépoussiérage. - la présence des oxydes fondants en quantité relativement importante et les autres difficultés résultant du procédé de broyage conduisent à la fabrication de chamottes présentant une capacité d'absorption et des contractions ultérieures élevées et variables dans de larges limites, et, pour améliorer qualité, il est nécessaire de fabriquer des chamottes anoblies en alumine, en utilisant des flux technologiques compliqués. L'halloysite naturelle n'a pas été utilisée jusqu'à présent pour fabriquer de la chamotte, soit que des gisements présentant une importance économique n'aient été relevés, soit que des procffidés de fabrication convenables n'aient été mis en oeuvre. Les essais de frittage effectués avec de Ilhalloysite, particulièrement dans des fours rotatifs, ont donné des résultats négatifs en raison de la structure spécifique tubulaire de la matière première qui, dans le procédé de calcination, se détruit et conduit à une formation excessive de poussières entraînant ainsi des pertes exagérées et gênant le procédé de frittage De plus, la fritte obtenue est hétérogène, a une grande capacité d'absorption et n'est pas utilisable pour la fabrication de produits réfractaires denses. La fritte réfractaire silico-alumineuse à haute densité conforme à l'invention pallie les inconvénients mentionnés cidessus par le fait qu'elle a une teneur en A1203 de 40-45 % et en oxydes fondants au maximum de 3,5 5', sa capacité d'absorption de l'eau étant de 1,5-5 5'. Le procédé conforme à l'invention, pallie les inconvénients mentionnés ci-dessus en permettant l'obtention d'un produit très dense ayant une capacité d'absorption de 5 96 à partir d'halloysite séchée jusqu'à ce que son humidité soit ramenée à 7 % maximum, broyée à une finesse correspondant au tamis de 10 000 mailles/cm2 puis humectée avec de l'eau ou une solution d'acide phosphorique ou de phosphate d'aluminium, la pâte humidifiée à 20-24 5' étant extrudée dans une étireuse à vide et coupée aux dimensions voulues, puis calcinée à environ 1550-1600 C dans un four rotatif. On donne ci-après deux exemples de réalisation de l'invention Exemple 1 L'halloysite séchée jusqu'à ce que son humidité soit ramenée à 7 96 au maximum est broyée avec une finesse caractérisée par un résidu maximum de 15 % sur le tamis de 10 000 mailles/cm2, opération par laquelle lthalloysite perd sa structure tubulaire, puis est humectée avec de l'eau. Après mélange intime, la pâte obtenue est extrudée dans une étireuse à vide (0,5 atm. minimum) et est découpée en briquettes d'environ 30 x 30 x 50 mm.Les briquettes sont ensuite calcinées dans un four rotatif à une température de 1600 et l'on obtient une fritte ayant une teneur en A1203 de 4045 5', une capacité d'absorption réduite (2-5 5') et une teneur négligeable (max. 3 9b) de fraction à fine granulométrie (moins de 0,5 mi). temple 2 L'halloysite-préparée conformément à l'exemple 1 est hu mectée avec une solution d'acide phosphorique ou de monophosphate d'aluminiums pour présenter une humidité de 20-24 S0 et une teneur en P205 de 0,2-1,0 % dans les produits finis. Les briquettes obtenues par extrusion dans l'étireuse à vide sont calcinées dans un four rotatif à une température d'environ 155O0C, on obtient une fritte ayant une teneur en A1203 de 40-45 % et une capacité d'absorption de l'eau particulièrement réduite (1,5-4 5'). L'invention présente les avantages suivants - mise en valeur d'une matière première qui n'a pas été utilisée jusqu'à présent. - obtention d'une fritte réfractaire silico-alumineuse de qualité supérieure. - flux technologique relativement simple, conduisant à l'obtention d'une fritte moins chère. - non emploi de substances d'anoblissement onéreuses (alumine calcinée) REVENDICATIONS I. Fritte réfractaire silico-alumineuse à haute densité, caractérisée en ce qu'elle a une teneur en A1203 de 40-45 % et d'oxydes fondants de 3,5 % au maximum, sa capacité d'absorption de l'eau étant de 1,5 à 5 5'. 2. Procédé de fabrication de la fritte réfractaire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il consiste à sécher de l'halloysite pour que son humidité soit au maximum de 7 5', â la broyer à une finesse correspondant au tamis de 10 000 mailles/cm2, puis à l'humecter avec de l'eau ou une solution d'acide phosphorique ou de phosphate d'aluminium, la pâte obtenue, humidifiée à 20-24 5', étant extrudée dans une étireuse à vide et coupée aux dimensions désirées, puis calcinée à 1550-1600 C dans un four rotatif. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'humectation par l'acide phosphorique ou le phosphate d'aluminium est réalisée avec une quantité correspondant à l'introduc- tion dans le produit fini d'une teneur en P2O5 de 0,2 - 1,0 %.