Brevet FR2557564A1 — publié le 19850705

BRIQUES OU MASSES REFRACTAIRES BASIQUES A BASE DE MELANGES D'OLIVINE ET DE MAGNESIE OU DE SPINELLE DE MAGNESIUM- ALUMINIUM CONTENANT DU CELSIAN, LEUR PROCEDE DE FABRICATION ET LEUR UTILISATION. La présente invention concerne des briques ou des masses réfractaires basiques à base de mélanges d'oli- vine et de magnésie, éventuellement avec une quantité supplémentaire de spinelle de magnésium-aluminium ou à base de spinelle de magnésiumaluminiumen particulier pour le revêtement des fours rotatifs pour ciment et desrégénérateurs de fours de verrerie. D'après le brevet allemand 536 799, on connaît déjà des masses céramiques à base de celsian, c'est-à-dire BaO.A1203.2Si02, qui possèdent une meilleure résistance aux bases parmi les corps moulés fabriqués à partir de ces masses. Ces masses contiennent cependant surtout les cons- tituants nécessaires à la formation de celsian et ne contiennent aucune autre matière réfractaire. La présente invention a pour objet la fabrication de briques ou de masses réfractaires basiques qui ont une meilleure résistance mécanique et une meilleure résistance à la corrosion vis-à-vis des sels contenant des produits alcalins provenant de la farine crue de ciment et vis-à-vis des gaz de fours contenant des produits alcalins et SO3 comparativement aux briques basiques à base de mélanges d'olivine et de magnésiejou de spinelle de magnésium-alu- minium cuites ou liées chimiquementles briques ou les masses conformes à l'invention acquérant déjà leurs propriétés avantageuses quand elles sont cuites à basse température ou qu'elles sont mises en oeuvre aux basses températures d'utilisation. Les briques ou les masses réfractaires basiques conformes à l'invention sont caractérisées par le fait qu'elles contiennent du celsian ou des constituants pouvant former le celsian aux températures de cuisson ou d'utilisa- 2 2557564 tion en une quantité comprise entre 1 et 20 % en poids calculée en oxyde de baryum. Selon un mode de réalisation préféré, les briques ou masses conformes à l'invention contiennent du celsian ou les constituants pouvant former le celsianen une quan- tité de 3 à 8 % en-poids, calculée en oxyde de baryum. Selon une autre forme de réalisation préférée qui concerne les briques cuites, celles-ci sont cuites à 1100-1500 C. Le procédé conforme à l'invention pour la fabri- cation des briques cuites est caractérisé par le fait qu'au mélange de départ pour la fabrication des briques cuites, on ajoute du sulfate de baryum comme constituant capable de, et nécessaire pour former le celsian. La fabrication des briques ou des masses réfrac- taires basiques s'effectue de façon classique en mélangeant les matières de départ présentant une taille de grain appropriée. Comme matière de départ réfractaire, on utilise pour les briques ou les masses réfractaires basiques con- formes à l'invention,de l'olivine. L'olivine est une matière d'origine naturelle qui est travaillée éventuelle- ment de façon appropriée et qui est broyée aux grosseurs de grains souhaitées.Cette matière de départ olivine peut être utilisée avec des grosseurs de grains de O à 6 mm, de préférence de O à 4 mm et mieux de O à 3 mm. Le deuxième constituant du mélange de départ réfractaire est la magnésie. Cette magnésie est utilisée avantageusement sous forme de magnésie frittée et présente des grosseurs de grains classiquesavantageusement de 0 à 0,2 mm. Le spinelle de magnésium-aluminium (MgO.A1203) est utilisé sous forme de produit fritté au préalable avec également une répartition granulométrique usuelle, par exemple de 0 à 6 mm, de préfé- rence de 0 à 3 mm. Dans les mélanges d'olivine et de magnésie, la magnésie existe sous forme de magnésie frittée à raison de 2 à 10 % en poids. 3 2557564 Dans le mélange de départ réfractaire, il peut y avoir éventuellement encore du spinelle de magnésium- aluminium en une quantité comprise entre 5 et 15 % en poids. Le celsian contenu dans les briques ou masses conformes à l'invention est utilisé de préférence à l'état broyé, c'est-à-dire avec une grosseur de grain de 0 à 0,6 mm. Dans le cas o dans les briques ou les masses réfractaires basiquesle celsian n'est pas ajouté sous forme de produit complètement préformé, mais sous forme des constituants capables de former le celsian aux températures de cuisson ou aux températures d'utilisation des briques ou des masses conformes à l'invention, en tant que constituant générateur d'oxyde de baryum, le carbonate de baryum, ou de préférence le sulfate de baryum,peuvent être utilisés sous forme finement broyée, c'est-à-dire sous forme de ce qu'on appelle poudre avec une grosseur de grain inférieure à 0,09 mm et de préférence inférieure à 0,04 mm. Comme autres constituantspour former le celsian aux température de cuisson ou aux températures d'utilisation, on utilise des matières contenant A1203 et/ou Si02, finement divisés telles que corindon, alumine calcinée argile réfractaire, silicates d'aluminium (composition approximative A1203.SiO2 par exemple andalusite, kerphalite), quartz, silice fondue et acide silicique pyrogéné. Ces constituants fournissant A1203/SiO2 sont utilisés également à l'état finement broyé, c'est-à-dire avec une grosseur de grain inférieure à 0,09 mm et de préférence inférieure à 0,04 mm. Les proportions des constituants capables de former du celsian sont choisies de façon à ce que la forma- tion de la phase celsian, c'est-à-dire BaO.A1203.2SiO2, soit possible. Une quantité légèrement en excès ou légère- ment en défaut de A1203 ou de SiO2 n'est pas gênante dans ce cas, car à côté du celsian il se forme en faible quantité encore d'autres phases minérales ou des phases vitreuses. 4 2557564 Lors de la fabrication des briques ou des masses réfractaires basiques, d'autres additifs utilisés habituel- lement dans le domaine des réfractaires peuvent être incor- porés, sont appropriés par exemple des liants organiques, c'est-à-dire des liants temporaires tels que la liqueur noire ou des liants provoquant une liaison chimique comme le sulfate de magnésium ou le polyphosphate de sodium. Au cours de la fabrication des briques ou des masses réfrac- taires basiques, on ajoute encore de l'eau si nécessaire, la quantité d'eau dépendant du type de produit final à fabriquer. Cette quantité d'eau peut être toutefois établie en se basant sur de simples essais préliminaires. La présente invention est illustrée par les exemples descriptifs et non limitatifs ci-après. Exemple 1 parties en poids de magnésie ayant une taille de grain de 0 à 0,2 mm, 45 parties en poids d'olivine ayant une taille de grain de 1 à 6 mm et 50 parties en poids d'olivine ayant une taille de grain de 0 à 1 mm sont mélangées complètement dans un mélangeur. Ensuite, 10 parties en poids de poudre de sulfate de baryum ayant une taille de grain inférieure à 0,09 mm et 15 parties en poids de kerphalite ayant une taille de grain inférieure à 0,09 mm sont ajoutées. Au mélange sont encore ajoutées 2,4 parties en poids de liqueur noire, en tant que liant organique temporaire, ainsi que 1 partie en poids d'eau, et on mélange complètement. A partir de ce mélange, on fabrique des briques que l'on cuit à 1450 C dans un four tunnel après les avoir séchées au préalable à 120 C. Exemple 2 On répète le mode opératoire de l'exemple 1, mais en utilisant 5 parties en poids de magnésie, 10 parties en poids de spinelle de magnésiumaluminium et 40 parties d'olivine ayant une taille de grain de 1 à 6 mm et parties en poids d'olivine ayant une taille de grain de O à 1 mm. On obtient des briques ayant une densité apparente de 2,71 et une résistance à la compression au froid de N/mmÀ Exemple 3 Comme matière de départ réfractaire, on utilise dans cet exemple un spinelle de magnésium-aluminium'fabriqué par synthèse. La répartition granulométrique de ce spinelle est la suivante: % en poids 0-0,1 mm % en poids 0,1-2 mm % en poids 2 - 4 mm. On répète le mode opératoire de l'exemple 1, c'est-à-dire que pour 100 parties en poids du spinelle de magnésium-aluminium on ajoute 10 parties en poids de poudre de sulfate de baryum et 15 parties en poids de poudre de kerphalite. Les briques fabriquées à partir de ce mélange sont cuites également dans un four tunnel à 1450 C. 6 2557564 REVENDICATIONS 1. Briques ou masses réfractaires basiques à base de mélanges d'olvine et de magnésie, éventuellement avec une quantité supplémentaire de spinelle de magnésium- aluminium ou bien à base de spinelle de magnésium-aluminium en particulier pour le revêtement des fours rotatifs pour ciment et des régénérateurs de fours de verrerie, carac- térisées par le fait qu'elles contiennent du celsian ou bien des constituants pouvant former du celsian aux tempé- ratures de cuisson ou d'utilisation,en une quantité comprise entre 1 et 20 % en poids, calculée en oxyde de baryum. 2. Briques ou masses selon la revendication 1, caractérisées par le fait qu'elles contiennent du celsian, ou des constituants pouvant former le celsian,en une quan- tité de 3 à 8 % en poids, calculéeen oxyde de baryum. 3. Briques selon la revendication 1, caractérisées par le fait qu'elles sont cuites à 1100-1500 C. 4. Procédé pour la fabrication de briques cuites selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'au mélange de départ on ajoute du sulfate de baryum en tant que constituant pouvant former le celsian. 5. Utilisation des briques ou des masses réfrac- taires basiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour le revêtement des fours rotatifs pour ciment et des régénérateurs de fours de verrerie.