Brevet FR2489301A1 — publié le 19820305

Procédé pour l'imperméabilisation et la protection de bri- ques siliceuses et briques ainsi protégées Des briques siliceuses présentent notoirement des porosités qui se situent entre environ 15 et 25 %. En rai- son de leur faible taux de verre les pores ne sont fermés que dans une proportion inférieure à 1,0 %. Par conséquent, les briques ne présentent pas de peau de combustion étanche et sont plus perméables que des briques de chamotte pré- sentant la même porosité totale. Elles sont également sus- ceptibles d'absorber des liquides et des gaz. De plus, des briques siliceuses présentent, en comparaison de briques de chamotte, une surface relativement rugueuse qui favorise la condensation et l'adhérence de goudron et de graphite dans des fours à coke. Des briques siliceuses sont particulière- ment sujettes à la pénétration de brai et/ou goudron chaud et liquide. La cokéfaction de ces matières occasionne dans les pores des briques des relâchements de structure et dans certaines zones des fours de cokéfaction de brai une usure prématurée de parties importantes de la maçonnerie. Pour étanchéifier des maconneries siliceuses, notam- ment de fours à coke, on peut de manière connue utiliser des matières àappliquer par projection ou par enduction qui sont constituées principalement par trois composants, à savoir une matière réfractaire, comme par exemple le SiO2, la mullite, le corundum ou analogues, des fondants tels que du verre pulvérisé, du silicate de potassium ou de sodium, du borax ou du phosphate, et des plastifiants qui se compo- sent d'argile, de colle, de dextrine ou analogues. Du fait qu'elles sont réfractaires à un degré relativement élevé ces matières n'adhèrent, même en cas de projection, que de façon imparfaite sur des parois chaudes. Elles sont utili- sées pour réparer des parties de maçonnerie fissurées ou présentant des défauts d'étanchéité; avec ces matières on n'obtient cependant qu'une amélioration passagère. Suivant une autre méthode connue les surfaces des parois siliceuses sont suffisamment chauffées par des flam- mes très chaudes, par exemple une flamme d'acétylène/oxygè- ne, pour que de la matière réfractaire appliquée sur les parois par soufflage y adhère en fondant. Ce procédé est extrêmement couteux et n'a pas pu être mis en pratique d'une manière générale. Font partie de l'état actuel de la technique des glaçures et des revêtements protecteurs destinés à des pro- duits réfractaires et qui en partie se composent eux-mêmes de matière réfractaire ou impliquent l'utilisation de ma- tières premières extr&mement coûteuses. Il en est ainsi par exemple pour le revêtement protecteur décrit dans la deman- de de brevet allemand publiée n0 2 937 997 et dans lequel du nitrure de silicium ou de l'oxynitrure est utilisé pour des thermistances céramiques. La demande de brevet allemand publiée n0 1 646 497 concerne un procédé destiné à revêtir des objets de carbure de silicium afin d'obtenir une surfa- ce dure et résistante à l'usure et dans lequel un objet en métal ou en carbone porté à 1 15000 est plongé dans des composés de silicium organiques. D'autre part, la demande de brevet allemand publiée n0 1 771 733 décrit une couche protectrice réfractaire devant présenter une épaisseur de à 50 mm et qui contient de 40 à 60 % d'A1203. La matière de recouvrement décrite dans la demande de brevet allemand publiée n0 1 771 623 est également réfractaire; elle ne contient pas plus de 4 % d'un mélange minéral qui n'est pas réfractaire. La demande de brevet allemand mise à l'inspec- tion publique 2 223 142 concerne une suspension de SiO2 exempte d'alcali, cette suspension ne formant pas une gla- çure. La matière de recouvrement décrite dans la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique n0 1 302 596 présente une très haute teneur en matière solide. Le point de fusion du revêtement, destiné à des briques de chamotte poreuses, serait supérieur de 150 C à la température de - fusion des briques elles-mêmese Le but de la présente invention consiste, par un procédé aussi simple et peu coûteux que possible, à proté- ger la surface de briques siliceuses, utilisées en parti- culier pour la construction des parois de fours de cokéfac- tion de brai, contre la pénétration de substances liquides et gazeuses et à éviter autant que possible la formation de dépôts de graphite. Or il doit être considéré comme étant surprenant que ce but peut être atteint de façon simple par le fait que sur une brique siliceuse cuite ou non est appliquée une sus- pension de silicate de potassium ou de sodium en poudre et de verre pulvérisé dans une solution concentrée de silicate de potassium ou de sodium, puis la couche est séchée et en- suite soumise à une cuisson. On obtient ainsi une surface sensiblement étanche et lisse. la glaçure fondue, qui ne contient pas de composant réfractaire, ne pénètre que de quelques millimètres dans la brique et remplit ainsi les pores de la surface. Grâce à l'absorption de SiO2 la vis- cosité de la masse fondue se trouve accrue à tel point que celle-ci "reste enfoncée" dans la brique. Par suite de cet effet la structure des briques n'est plus détériorée par la glaçure basique. La perméabilité des briques se trouve ainsi ramenée à environ 1/10 de la valeur initiale. L'application de la suspension peut s'effectuer de manière usuelle par enduction ou projection ou par d'autres méthodes connues. Il s'est avéré avantageux-de sécher à environ 1100 C la suspension appliquée sur les briques si- liceuses et à. procéder ensuite à la cuisson à une tempé- rature de 14200 C. La suspension peut également être appli- quée sur les faces intérieures de parois de chambres déjà briquetées de fours à coke. EXEMPLE Dans 6 kg de solution de silicate de potassium ou de sodium de 380 Bé sont incorporés, en agitant, 1,5 kg de silicate de potassium ou de sodium en poudre et 3,0 kg de verre pulvérisé ainsi que 15 g d'hydroxyéthylcellulose. La brique siliceuse cuite à traiter est d'abord enduite au préalable d'une solution de silicate de potassium ou de 248930? sodium pur, après quoi trois couches de la suspension sont appliquées sur la surface des briques par enduction. La glaçure sèche rapidement et est séchée immédiatement après l'application dans un séchoir à tunnel à 1100C. La glaçure séchée adhère déjà fermement à la surface des briques. Puis les briques sont cuites dans un four à tunnel en l'espace de six jours à une température de 14200 C. Au cours de ce traitement se réalise également la cuisson de la glaçure. La perméabilité de la brique non traitée est de 13,5 nP; la perméabilité de la brique traitée de la façon décrite ci-dessus est de 1,5 nP. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour l'imperméabilisation et la pro- tection de la surface de briques siliceuses, caractérisé en ce qu'une suspension de silicate de potassium ou de so- dium en poudre et du verre pulvérisé, éventuellement addi- tionnés d'un stabilisateur comme par exemple l'hydroxyéthyl- cellulose,dans une solution concentrée de silicate de po- tassium ou de sodium est appliquée sur les surfaces de briques siliceuses cuites ou non, puis est séchée et cuite en tant que couche protectrice contre la pénétration de substances liquides et gazeuses ainsi que pour éviter sen- siblement la formation de dépôts de graphite en cas d'uti- lisation des briques dans des fours de cokéfaction, en particulier desfours de cokéfaction de brai. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension contient environ 50 parties en poids de verre pulvérisé, 25 parties en poids de silicate de potassium ou de sodium en poudre et 0,25 parties en poids d'hydroxyéthylcellulose,rapportées à la solution con- centrée de silicate de potassium ou de sodium, et est sé- chée à environ 1100 C après son application sur les surfa- ces des briques et ensuite cuite à 14201C. 3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que la suspension est appliquée sur les faces intérieures de parois déjà br'iquetées de chambres de fours à coke. 4 - Brique siliceuse imperméabilisée par le procédé selon l'une quelcônque des re'vendications'précédentes. - Paroi briquetée imperméabilisée par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.