Brevet FR2297818A1 — publié le 19760813

La présente invention concerne des produits réfractaires isolants à porosité élevée, ainsi que leur mode de préparation. On sait que la mise en oeuvre d'appareils de pompage, de purification, de manutention des métaux fondus corrosifs tels que l'aluminium est conditionnée par l'existence de matériaux supportant de façon prolongée la température élevée à laquelle sont maintenus ces métaux fondus et susceptibles de résister à des chocs thermiques répétés ainsi qu'à l'action corrosive de ces métaux. On sait également que'l'on a mis au point des céramiques susceptibles de satisfaire aux conditions ci-dessus. La théorie et l'expérience ont également montré que la résistance au choc thermique d'un matériau réfractaire est proportionnelle à l'effort de rupture S et qu'elle est inversement proportionnelle au produit du coefficient de dilatation per le nodule de Young E. Donc, il faut, d'une part, que ces matériaux Pr'- sentent une résistance à l'effort de rupture S élevée et, par conséquent, qu'ils présentent une cohésion de le matière élevée, mais, par ailleurs, il faut que ces matériaux présentent un module de Young E aussi bas que possible. Ces données contradictoires ont pu entre satisfaites en incorporant des fibres réfractaires dans des céramiques. I1 a paru cependant possible d'abaisser encore le module de Young tout en gardant à l'effort de rupture S une valeur élevée en constituant un matériau interntdiaire entre la céramique et le béton, dans lequel la fibre céramique dispersée assure par sa présence une cohésion isotrope inégale st dans lequel, seul, le béton a subi un frittags partiel. L'objet de l'invention est donc un produit réfractaire isolant, isotrope à porosité élevée, constitué de fibres refractaires dispersées dans une proportion au moins égale à 60 a du poids du produit total dans un béton formé à base d'aluminate de calcium, présentant un coefficient de conduction thermique de l'ordre de 0,1 K cal/m/m2/00C/heure, et un module de Young de l'ordre de 20 000 kg/cm2, caractérisé en ce que, seul, le béton est partiellement fritté. On sait que, si l'on arrive à disperser de manière isotrope une proportion élevée de fibres céramiques dans un ciment, on obtient après la prise en bloc solide présentant une résistance à la compression très satisfaisante mais qu'il n'est pas possible d'usiner. Si ce béton est séché progressivement et porté lentement à température de 300ex après un palier prolongé à 1000C, la cohésion du produit augmente de façon très appréciable, le bloc peut être usiné, sa résistance à la compression demeure très satisfaisante X mais sa résistance à la traction est encore très faible et sa résistance à des chocs thermiques n'est pas encore satisfaisante. Si, par contre, ce bloc est maintenant porté très progressivement Jusqu'à la température de 8000C, il subit une transformation correspondant à un frittage partiel du béton. Ce bloc présentant initialement une teinte gris-clair a changé de teinte et i est devenu rosé. La résistance à la traction par ailleurs devient de l'ordre de 12 Kg/nn2. et la résistance aux chocs thermiques est remarquable. Un exemple de préparation d'un produit conforme à l'invention est décrit ci-dessous On introduit dans un mélangeur-broysur ds type connu 1000 g de ciment Secar 250 Lafarge (aluminate de calcium] } 1500 g de fibres d'alumine contenant une proportion inférieure à 15 t de silice. Après un mélange de 15 minutes au cours duquel les fibres d'alumine ont été cassées, réduites dans le mélangeur à une longueur moyenne de l'ordre du millimètre, l'eau est ajoutés au produit. Celui-ci est mis en moule et vibré quelques instants afin d'obtenir un contact étroit avec les parois du moule. Lorsque la prise est amorcés, ce produit est démoulé et mis à l'étuve. La température est élevée progressivement à raison de 100 par heure pour atteindre 1000C, et après un palier de plusieurs heures, la température est élevée avec la méme pente jusqu'à 3000C. Après un deuxième palier prolongé, le produit est placé dans un four et amené à la température de 8009C toujours avec la me pente. REMENDICATIONS 1/ Produit réfractaire isolant isotrope à porosité élevée, constitué de fibres réfractaires dispersées dans une proportion au moins égale à 60 % du poids du produit total dans un béton formé à base d'aluminate de calcium, présentant un coefficient de conduction thermique de l'ordre de 0,1 Kcal/m/m2/0 C/heure, et un module de Young de l'ordre de 2N.OOO Kg/cm2, caractérisé en ce que seul le béton est partiellement fritté. 2/ Procédé de préparation de produit réfractaire isolant isotrope à porosité élevée, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser les opérations suivantes - dispersion à sec dans un ciment formé d'aluminate de calcium de fibres céramiques dans une proportion d'au moins 60 % au poids total i - formation du béton par addition d'eau et mise en moule i - séchage hors du moule après le début de prise par une montée très lente de la température Jusqu'à 3000C t - cuisson à une température de 6000C après une montée de température ds même pente que pour le séchage.