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La présente invention concerne une méthode de fa- brication de matériaux isolants réfractaires et des produits isolants réfractaires en résultant,.
Jusqu'ici, des briques isolantes ont été faites, dans certains cas, avec une matière réfractaire, habituellement de l'argile réfractaire ou du kaolin, et formées de façon à être rendues très poreuses et donc de faible poids spécifique. La conductibilité thermique des briques est en substance propor- tionnelle à leur poids spécifique, c'est-à-dire qu'au plus la porosité est élevée, au plus faible est la conductibilité
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thermique. Ces briques sont utilisées pour garnir les parois des fours et dispos!-tifs analogues, en vue de la conservation de la chaleur.
@ @ La méthode généralement adoptée pour la .fabrication de briques de ce genre, consiste à mélanger, à une argile ré- fractaire plastique, une matière combustible qui est fréquem- ment de la sciure de bois. Ce mélange est moulé en forme de brique, séché et ensuite soumis à cuisson dans un four qui brûle entièrement la matière combustible et laisse un produit fini à structure poreuse. La contraction élevée résultant de ce procédé rend très difficile la fabrication de briques avec un degré de précision-suffisant pour le but poursuivi, à moins de préparer des briques trop grandes et de les meuler ensuite aux dimensions voulues à l'aide de meules convenables, ce qui constitué à la fois un procédé coûteux et un gaspillage.
En outre, la fabrication de briques de ce genre est'un procédé de longue durée et la cuisson en masse est difficile à régler, provoquant des pertes élevées.
Une autre méthode connue pour rendre une brique poreuse, consiste à occlure, dans le mélange dont la brique est faite, une grande quantité de bulles gazeuses. Cette méthode est géné- ralement dénommée moussage, et elle présente l'inconvénient qu'il est difficile de contrôler la dimension, la l'orme et la densité de la brique résultante .
' Encore une autre méthode connue consiste à mélanger de l'argile.sèche moulue à une.matière combustible, habituelle- ment du charbon ou du coke, et à soumettre ensuite cet ensemble à cuisson dans une machina d'agglomérage qui, en brûlant entiè- remént la matière combustible, produit un "aggloméré" poreux.
Celui-ci.peut être broyé, mélangé avec un liant argileux et moulé en forme de brique, séché et ensuite soumis à cuisson dans, un .four, pour-donner la forme définitive. Ce procédé
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permet d'obtenir des briques de dimensions précises, mais il est habituellement limité à l'utilisation d'argiles dans lesquelles le procédé d'agglomérage provoque un gonflement ou ,'dilatation des grains.
Pour de motif et d'autres, des argiles très réfrac- taires ne peuvent pas être utilisées, tout d'abord parce que celles-ci n'ont pas de tendance au gonflement et ensuite parce que les argiles sont contaminées par les cendres du charbon ou du coke auxquels elles sont mélangées pour produire un aggloméré, ce qui diminue leur degré de résistance à la chaleur et limite ainsi le procédé à la production de briques isolantes ne pouvant être utilisées qu'à température relativement basse.
En outre, ce procédé ne donne habituellement pas une masse d'une densité'' suffisamment faible ou d'une porosité. suffisamment élevée pour obtenir une brique très efficiente, et produit un aggloméré ayant une densité de tassement de l'ordre de 50 livres par pied cube ou plus, quand il est réalisé en une dimension convenant pour la fabrication de briques.
La présente invention procure une méthode de fabrica- tion d'une matière isolante réfractaire très poreuse, dans la- quelle'une matière argileuse ou une autre matière réfractaire est introduite, sous forme de particules distinctes, dans une chauibrè de four et est soumise à un traitement thermique tout en subissant un mouvement qui provoque la projection des parti- cules les unes contre les autres au hasard, pendant que ces particules se trouvent en contact avec la chaleur à l'intérieur de la chambre du four, à un d-egré de température et pendant une durée suffisants pour que les particules soient.rendues molles et collantes, et qu'elles adhèrent les unes aux autres, formant ainsi, par accumulation, dès-masses de particules agglomérées très poreuses produites artificiellement,
les dites masses étant enlevées du four ou étant rendues capables de quitter le four et de se refroidir sous la forme de masses réfractaires cuites
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et dures, produites artificiellement et ayant une porosité élevée.
Dans une ternie d'exécution de la présente invention, la méthode de fabrication d'une matière isolante réfractaire -très poreuse consiste à introduire une matière argileuse ou une autre matière réfractaire, sous forme de particules distinctes, dans la zone chaude d'une chambre de four, en contact avec une atmosphère gazeuse à l'intérieur de celle-ci, on imprima un mouvement violent aux particules et au milieu gazeux de façon que les dites particules soient projetées les unes contre les autres et contre les parois de la chambre de four dans la zone chaude, on brûle le dit milieu gazeux de façon à produire une température assez élevée, pendant un temps suffisamment long, pour amener les particules à l'état pyro-plastique , c'est-à- dire dans un état collant très voisin de la fusion complète,
afin de provoquer l'adhésion entre elles et aux parois de la chambre de four des dites particules se rencontrant au hasard, les dites particules s'accumulant ainsi en masses agglomérées, très poreuses et artificiellement formées de particules adhé- rant, par paquets, aux parois de la chambre de four, jusqu'au moment où les masses deviennent suffisantes pour vaincre, par leur poids, leur adhérence aux dites parois, et pour tomber, de là, dans une zone plus froide du four, d'où elles sont re- tirées sous la forme de masses réfractaires agglomérées durcies artificiellement forméos ayant une porosité élevée.
La porosité des masses durciesartificiellement for- mées est obtenue par la présence de vides entre paquets de particules adhérant entre eux aussi bien que de vides entre particules adhérant entre elles, cotte structure des dites masses étan obtenue en fonction directe du traitement précité auquel les particules ont été soumises. Comme matière de départ, les particules peuvent avoir un degré d'humidité atteignant 15%
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en poids, mais il est préférable qu'il ne dépasse pas 5%.
Les particules peuvent êtrechauffées dans la chambre de four, en y faisant brûler. un mélange gazeux combustible con- venablement introduit dans le four avec de l'air secondaire, éventuel, préchauffé ou traité autrement, pour faciliter la combustion.
Les particulespeuvent être introduites dans la chambre de four, en étant entraînées par le mélange gazeux combustible, ou par l'air secondaire, ou par un courant séparé d'air d'entraînement, et elles sont suffisamment petites pour passer au moins un tamis à mailles de 1/8".
Pour communiquer un mouvement violent aux particules pendant que celles-ci sont soumises à leur traitement dans la chambre de four, le mélange gazeux ou l'air secondaire, ou les deux, peuvent être introduits dans le four tangentiellement à un cercle centré sur l'axe de celui-ci, de manière à, imprimer aux particules un mouvement tourbillonnant.
Le combustible utilisé dans la chambre de four peut être du gaz, de l'huile ou un combustible pulvérisé introduit à l'aide de brûleurs ou d'autres moyens appropriés.
La température requise dans la zone chaude du four varie entre 1000 C et 1750 0 suivant la matière réfractaire par- ticulière à traiter et la température à laquelle les particules de cette matière deviennent pyro-plas tiques. La matière traitée ne doit pas être telle que less particules aient de la plasticité dans leur état non traité, et la dimension des particules doit permettre à celles-ci d'être mises facilement en suspension dans des gaz chauds turbulents.
Un exemple de matière réfractaire pouvant être uti- lisée et devenant pyro-plastique entre 1250 C et 1300 0 con- siste en une argile répondant à l'analyse suivante:
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% en, poids SiO2 46,55 Al2O3 31,94 Fe2O3 3,04 TiO2 1,28 CaO 0,25 MgO 0, '77 NaO 0,30 K2O 2,33 Perte à la combustion 13,35
Un autre exemple d'une matière réfractaire, devenant pyro-plastiqae entre 1600 C et 1650 C, est la Sillimanite ré- pondant à l'analyse suivante:
% en poids SiO2 35,70 Al2O3 '62,28 Fe2O3 1,74 TiO2 0,18 MgO 0,13 CaO des traces
Les masses agglomérées très poreuses formées artifi- ciellement, à la dimension où elles sortent du four, peuvent être brisées en des masses agglomérées plus petites et amenées à la dimension voulue pour la fabrication de béton réfractaire léger, ou bien elles peuvent être brisées en des masses agglo- mérées encore plus petites convenant pour la fabrication de briques isolantes réfractaires ou d'autres produits , en par- tant d'un mélange qui comprend les dites masses agglomérées 'encore plus petites et un-liant de prise par hydratation, de lfeau étant ajoutée pour obtenir le mélange humide nécessaire à l'opération de moulage à la forme requise.
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Dans un autre exemple de préparation des masses ag- glomérées artificiellement formées, destinées à un mélange hu- mide convenant pour la fabrication de briques isolantes réfrao- taires poreuses, les masses agglomérées sortant du four sont brisées mécaniquement, tamisées et triées en trois dimensions., petites, moyennes et grandes, dont les plus grandes traversent au maximum un tamis de 3/8 ", une quantité de chacune des trois dimensions étant mélangée à un liant et de l'eau, le dit liant consistant en des particules non cuites de la matière argileuse.
Le mélange peut contenir en prépondérance des masses agglomérées .artificiellement formées et tamisées de la grande dimension.
Le liant pour le mélange peut consister en des parti- cules crues, non cuites d'une matière argileuse semblable à celle traitée dans le four pour constituer les masses utilisées dans le' dit mélange.
'Une forme convenable de four pouvant être utilisée pour le traitement thermique des particulesargileuses ou autres par- ticules réfractaires comme décrit ci-avant, peut être un four vertical avec une chambre à section circulaire dont la partie supérieure constitue une zone chaude et la partie inférieure une zone plus froide, la zone chaude étant pourvue d'entrées pour l'admission d'un milieu gazeux combustible et d'air secondaire de façon à imprimer aux particules un mouvement violent de tour- billon à l'intérieur de la dite zone chaude, les particules étant introduites dans la zone chaude en étant entraînées par l'air secondaire.
L'invention ressortira clairement des dessins sché- matiques annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une coupe verticale d'une forme d'ap- pareil convenant pour l'exécution de la méthode de la présente invention.
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La figure 2 est une vue en plan du même appareil. la figure 3 représente une photomicrographie, d'un' agrandissement de quinze'fois, de la surface d'une très mince tranche découpée dans une petite masse agglomérée provenant de la fracture dtune masse agglomérée plus grande, produite suivant l'invention.
Comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins, une construction en briques 10, dont la section transversale a un pourtour de forme rectangulaire, comprend à l'intérieur, une chambre de four verticale 11, de section transversale circu- laire et allant en s'évasant du fond 13 vers la voûte 12 qui est de forme concave. Une ouverture 14, prévue dans la partie inférieure de la chambre de four, sert à l'évacuation des gaz brûlés.
La partie supérieure de la chambre de four 11 est alimentée , en combustible, par quatre brûleurs 15 envoyant leurs flammes vers le bas, au travers de la voûte 12 et tan- gentiellement aux parois suivant une direction faisant appro- ximativement un angle de 30 avec la verticale, les dits brû- leurs recevant leur combustible d'uns source d'alimentation (non représentée) par un ensemble de tuyauteries 16.
La chambre de four 11 est pourvue, immédiatement sous la voûte 12, de quatre entrées d'air secondaire 17 répar- ties sur une circonférence et auxquelles de l'air secondaire préchauffé est amené par une tuyauterie d'alimentation 18 et des dérivations 19 communiquant respectivement avec une entrée 17.
Les entrées dtair secondaire 17 sont agencées de ma- nière à pénétrer dans la chambre de four 11 tangentiellement. aux parois de celle-ci, de manière à faire tourbillonner l'air secondaire ainsi que le combustible entrant dans la chambre de four et provenant des brûleurs 15.
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Un pilot 21 à section transversale ronde est suspendu à la voûte 12., au contre de la chambre de four et sur une hau- teur qui constitue la zone chaude 20 du four, et donne à cette zone chaude 20 une forme annulaire.
L'air secondaire est introduit préchauffé par l'ex- trémité d'alimentation 22 d'une tuyauterie 18 pénétrant dans et traversant' un carneau des gaz brûlés 23 qui fait communiquer la sortie 14 de la, chambre de four 11 avec une cheminée 24 faisant partie d'une construction 25, cette tuyauterie d'air secondaire étant chauffée par le contact avec les gaz brûlés chauds quittant la. chambre de four.
La dite tuyauterie d'air secondaire est pourvue, à l'endroit où elle sort du carneau 23, comme représenté en 26, d'une trémie d'alimentation 27, côté aspiration d'un ventila - leur 28.
La matière à traiter dans la chambre de four est amenée , sous la forme de particules distinctes, dans la trémie d'alimentation 27, ces particules étant entraînées, sous l'ac- tion du ventilateur 28 agissant sur la tuyauterie d'alimenta- tion d'air sec,ondaire 18, par cet air secondaire préchauffé, dans la zone chaude 20 de la chambre de four, pour y subir un violent effet ,de tourbillon tout en étant soumis à une tempé- rature assez élevée, pendant un temps suffisamment long pour que ces particules deviennent, pyro-plastiques.
La forme annulaire de la région chaude 20 à l'inté- rieur de la chambre de four 11 produit un effet de cyclone sur les particules qui subissent cette violente action de toarbil- lon, et une force centrifuge en'résulte qui projette les par- ticulas les unes contre les autres -et contre la paroi de la chambre de four et la surface du pilot central, de manière que les particules, en'atteignant leur état pyro-plastique, adhè- rent entre elles et, par paquets, aux dites parois de façon à
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produire des masses agglomérées comme représenté en 29 à la figure 1, qui, lorsqu'elles deviennent suffisamment lourdes, tombent,par leur poids, des dites parois sur le fond de la chambre de four et, par conséquent,
dans une zone plus froide de la dite chambre.
Le fond 13 de la chambre de four peut aller en pente vers une-.ouverture de décharge 30, de façon que les masses agglomérées sortent d'elles-mêmes de la chambre de four en tombant ou qu'elles puissent être enlevées manuellement à l'aide d'une pelle 31 pour leur refroidissement..
La figure 3 des dessins annexés montre qu'une masse agglomérée artificiellement formée, produite suivant la présen- te invention et qui est d'une dimension suffisamment réduite pour être incorporée dans un mélange destiné au moulage d'une brique poreuse réfractaire, a une forte porosité grâce aux vides 32 présents entre les groupes adhérents de particules 33.
Quand les masses agglomérées sont destinées à la fa- brication de briques isolantes réfractaires poreuses ou autres produits, les dites masses, à leur sortie de la chambre de four à l'état refroidi et duréi, sont brisées en de petites masses, en les faisant passer entre des rouleaux de treillis et en tamisant le produit de manière à obtenir différentes dimensions triées de façon que les masses les plus sondes traversent au maximum des tamis à mailles de, par exemple, 3/16", ces masses plus grandes étant mélangees, avec les di- mensions plus petites, en présence d'une pâte convenaole com- posée d'eau et d'un liant afin da constituer un mélange humi- de, la dit liant étant constitué par des particules de matière argileuse non cuite.
On peut encore ajouter au mélange au moins une des matières suivantes: lessive de sulfite et gomme (Core Gum) ou agents liants similaires.
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Quand des masses agglomérées produites suivant l'invention sont, à la sortie du four, morcelées et triées, elles ont uns densité de tassement comprise entre 15 livres et 45 livres par pied cube suivant le triage effectué.
EMI11.1
R8 V J#l CATI 0 lifS .
1.- La méthode de fabrication d'une matière isolante réfractaire très poreuse dans laquelle une matière àrgileuse ou une autre matière réfractaire est introduite, sous forme de particules distinctes, dans une chambre de four et est soumise à un traitement thermique tout en subissant un mouve- ment qui provoque la projection des particules les unes contre les autres au hasard, pendant que ces particules se trouvent en contact avec la chaleur régnant à l'intérieur de la chambre du four, à un degré de température et pendant un;
durée suffi- sants pour que les particules soient rendues molles et collan- tes, et qu'elles adhèrent les unes aux autres, formant ainsi, par accumulation, des masses de particules agglomérées très poreuses produites artificiellement, les dites masses étant enlevées du four ou étant rendues capables de quitter le four et de se refroidir sous la forme de masses réfractaires cuites et dures, produites artificiellement et ayant une porosité élevée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to a method of manufacturing refractory insulating materials and the resulting refractory insulating products.
Heretofore, insulating bricks have been made, in some cases, with a refractory material, usually fireclay or kaolin, and formed so as to be made very porous and therefore of low specific weight. The thermal conductivity of bricks is substantially proportional to their specific weight, that is to say that the higher the porosity, the lower the conductivity.
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thermal. These bricks are used to line the walls of ovens and similar devices, with a view to conserving heat.
@ @ The method generally adopted for the manufacture of bricks of this kind consists in mixing, with a plastic refractory clay, a combustible material which is frequently sawdust. This mixture is molded into a brick shape, dried and then fired in an oven which completely burns the combustible material and leaves a finished product with a porous structure. The high contraction resulting from this process makes it very difficult to manufacture bricks with a sufficient degree of precision for the intended purpose, unless bricks are too large and are then grinded to the desired dimensions using suitable grinding wheels, which constitutes both an expensive process and a waste.
Further, the manufacture of bricks of this kind is a long-term process and the mass firing is difficult to control, causing high losses.
Another known method of making a brick porous consists in occluding, in the mixture from which the brick is made, a large quantity of gas bubbles. This method is generally referred to as foaming, and it has the disadvantage that it is difficult to control the size, elm and density of the resulting brick.
Yet another known method consists in mixing dry ground clay with a combustible material, usually coal or coke, and then subjecting this assembly to firing in a sintering machine which, while burning completely. - removes combustible material, produces a porous "agglomerate".
This can be ground, mixed with a clay binder and molded into a brick shape, dried and then subjected to baking in an oven, to give the final shape. This process
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allows to obtain bricks of precise dimensions, but it is usually limited to the use of clays in which the agglomeration process causes swelling or expansion of the grains.
For reasons and others, very refractory clays cannot be used, firstly because they have no tendency to swell and secondly because the clays are contaminated with coal ash. or coke to which they are mixed to produce an agglomerate, which decreases their degree of heat resistance and thus limits the process to the production of insulating bricks which can only be used at relatively low temperatures.
Further, this process usually does not yield a mass of sufficiently low density or porosity. high enough to obtain a very efficient brick, and produces a chipboard having a packing density of the order of 50 pounds per cubic foot or more, when made in a size suitable for making bricks.
The present invention provides a method of making a highly porous refractory insulating material in which a clay material or other refractory material is introduced, as separate particles, into a furnace heater and subjected to heating. a heat treatment while undergoing a movement which causes the particles to be projected against each other at random, while these particles are in contact with the heat inside the furnace chamber, to a degree of temperature and for a time sufficient for the particles to be made soft and sticky, and for them to adhere to each other, thus forming, by accumulation, masses of very porous agglomerated particles produced artificially,
said masses being removed from the furnace or being made capable of leaving the furnace and cooling in the form of fired refractory masses
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and hard, artificially produced and having high porosity.
In one embodiment of the present invention, the method of making a highly porous refractory insulating material consists of introducing a clay material or other refractory material, in the form of separate particles, into the hot zone of a chamber. furnace, in contact with a gaseous atmosphere inside it, a violent movement was imparted to the particles and the gaseous medium so that said particles are projected against each other and against the walls of the chamber. furnace in the hot zone, the said gaseous medium is burned so as to produce a sufficiently high temperature, for a sufficiently long time, to bring the particles to the pyro-plastic state, that is to say in a sticky state very close to complete fusion,
in order to cause the adhesion to each other and to the walls of the furnace chamber of said particles meeting at random, said particles thus accumulating in agglomerated masses, very porous and artificially formed of particles adhering, in bundles, to the walls of the furnace chamber, until the moment when the masses become sufficient to overcome, by their weight, their adhesion to said walls, and to fall, from there, into a colder zone of the furnace, from where they are re - drawn in the form of artificially formed hardened agglomerated refractory masses with high porosity.
The porosity of the hardened artificially formed masses is obtained by the presence of voids between packets of particles adhering to each other as well as voids between particles adhering to each other, this structure of said masses obtained as a direct function of the aforementioned treatment to which the particles have. been submitted. As a starting material, the particles can have a moisture content of up to 15%
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by weight, but it is preferable that it does not exceed 5%.
Particles can be heated in the furnace chamber, causing it to burn. a combustible gas mixture suitably introduced into the furnace with secondary air, if any, preheated or otherwise treated, to facilitate combustion.
The particles can be introduced into the furnace chamber, being entrained by the combustible gas mixture, or by the secondary air, or by a separate stream of entrainment air, and they are small enough to pass at least one sieve through. 1/8 "mesh.
To impart violent movement to the particles while they are subjected to their treatment in the furnace chamber, the gas mixture or secondary air, or both, can be introduced into the furnace tangentially to a circle centered on the axis thereof, so as to impart a swirling motion to the particles.
The fuel used in the furnace chamber may be gas, oil or pulverized fuel introduced by burners or other suitable means.
The temperature required in the hot zone of the furnace varies between 1000 ° C. and 1750 ° C. depending on the particular refractory material to be treated and the temperature at which the particles of this material become pyro-plastics. The material treated should not be such that the particles have plasticity in their untreated state, and the size of the particles should allow the particles to be easily suspended in hot turbulent gases.
An example of a refractory material which can be used and which becomes pyro-plastic between 1250 C and 1300 0 consists of a clay corresponding to the following analysis:
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% by weight SiO2 46.55 Al2O3 31.94 Fe2O3 3.04 TiO2 1.28 CaO 0.25 MgO 0.17 NaO 0.30 K2O 2.33 Loss on combustion 13.35
Another example of a refractory material, becoming pyro-plastic between 1600 C and 1650 C, is Sillimanite responding to the following analysis:
% by weight SiO2 35.70 Al2O3 '62, 28 Fe2O3 1.74 TiO2 0.18 MgO 0.13 Trace CaO
The very porous artificially formed agglomerated masses, the size they exit the furnace, can be broken into smaller agglomerated masses and made to the size desired for the manufacture of lightweight refractory concrete, or they can be broken into pieces. still smaller agglomerated masses suitable for the manufacture of refractory insulating bricks or other products, starting from a mixture which comprises said still smaller agglomerated masses and a hydration-setting binder, water being added to obtain the wet mix necessary for the molding operation to the required shape.
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In another example of the preparation of artificially formed agglomerated masses intended for a wet mixture suitable for the manufacture of porous refractory insulating bricks, the agglomerated masses leaving the furnace are mechanically broken, sieved and sorted in three dimensions. , small, medium and large, the largest of which pass a maximum of 3/8 "sieve, an amount of each of the three dimensions being mixed with a binder and water, said binder consisting of unbaked particles of clay material.
The mixture may contain predominantly agglomerated masses .artificially formed and sieved of the large dimension.
The binder for the mixture may consist of raw, uncooked particles of clay material similar to that treated in the kiln to form the masses used in said mixture.
A suitable form of furnace which can be used for the heat treatment of clay particles or other refractory particles as described above may be a vertical furnace with a chamber of circular section, the upper part of which constitutes a hot zone and the lower part. a colder zone, the hot zone being provided with inlets for the admission of a combustible gaseous medium and secondary air so as to impart to the particles a violent vortex movement inside said hot zone , the particles being introduced into the hot zone while being entrained by the secondary air.
The invention will emerge clearly from the accompanying schematic drawings, in which:
Figure 1 is a vertical section of one form of apparatus suitable for carrying out the method of the present invention.
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Figure 2 is a plan view of the same apparatus. Figure 3 shows a photomicrograph, fifteen times magnification, of the surface of a very thin slice cut from a small agglomerated mass from the fracture of a larger agglomerated mass produced according to the invention.
As shown in Figures 1 and 2 of the drawings, a brick construction 10, the cross-section of which has a periphery of rectangular shape, comprises inside a vertical furnace chamber 11, of circular cross-section and extending in the interior. flaring from the bottom 13 towards the arch 12 which is concave in shape. An opening 14, provided in the lower part of the furnace chamber, serves to evacuate the burnt gases.
The upper part of the furnace chamber 11 is supplied with fuel by four burners 15 sending their flames downwards through the vault 12 and tangentially to the walls in a direction making an angle of approximately 30 with vertically, said burners receiving their fuel from a power source (not shown) by a set of pipes 16.
The furnace chamber 11 is provided, immediately below the vault 12, with four secondary air inlets 17 distributed around a circumference and to which preheated secondary air is supplied by a supply pipe 18 and by-passes 19 communicating. respectively with an entry 17.
The secondary air inlets 17 are arranged so as to enter the furnace chamber 11 tangentially. to the walls thereof, so as to swirl the secondary air as well as the fuel entering the furnace chamber and coming from the burners 15.
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A pilot 21 with a round cross section is suspended from the vault 12, against the furnace chamber and on a height which constitutes the hot zone 20 of the furnace, and gives this hot zone 20 an annular shape.
Secondary air is introduced preheated through the supply end 22 of a pipe 18 entering and passing through a flue gas flue 23 which communicates the outlet 14 of the furnace chamber 11 with a chimney 24. forming part of a construction 25, this secondary air piping being heated by contact with the hot flue gases leaving the. oven chamber.
Said secondary air pipe is provided, at the point where it exits the flue 23, as shown at 26, with a supply hopper 27, on the suction side of a ventilator 28.
The material to be treated in the furnace chamber is fed, in the form of separate particles, into the feed hopper 27, these particles being entrained, under the action of the fan 28 acting on the feed pipe. of dry air, undary 18, by this preheated secondary air, in the hot zone 20 of the furnace chamber, to undergo there a violent vortex effect while being subjected to a fairly high temperature, for a sufficiently long time long for these particles to become, pyro-plastics.
The annular shape of the hot region 20 within the furnace chamber 11 produces a cyclone effect on the particles which undergo this violent toarbelling action, and a resulting centrifugal force which propels the particles. ticulas against each other -and against the wall of the furnace chamber and the surface of the central pilot, so that the particles, reaching their pyro-plastic state, adhere to each other and, in bundles, to said walls so as to
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produce agglomerated masses as shown at 29 in Figure 1, which, when they become sufficiently heavy, fall, by their weight, from said walls onto the bottom of the furnace chamber and, consequently,
in a cooler area of said chamber.
The bottom 13 of the furnace chamber may slope towards a discharge opening 30, so that the agglomerated masses fall out of the furnace chamber of their own accord or can be removed manually by hand. using a shovel 31 for their cooling.
Figure 3 of the accompanying drawings shows that an artificially formed agglomerated mass produced in accordance with the present invention which is of a sufficiently small size to be incorporated into a mixture intended for molding a porous refractory brick has a high porosity thanks to the voids 32 present between the adherent groups of particles 33.
When the agglomerated masses are intended for the manufacture of porous insulating refractory bricks or other products, the said masses, on leaving the furnace chamber in the cooled and hardened state, are broken up into small masses, making them passing between rolls of mesh and sieving the product so as to obtain different sizes sorted so that the most probing masses pass through sieves with a mesh of, for example, 3/16 "as much as possible, these larger masses being mixed, with the smaller dimensions, in the presence of a convenaole paste composed of water and a binder in order to constitute a moist mixture, said binder being constituted by particles of unbaked clay material.
At least one of the following materials can also be added to the mixture: sulfite lye and gum (Core Gum) or similar binding agents.
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When the agglomerated masses produced according to the invention are, on leaving the oven, fragmented and sorted, they have a packing density of between 15 pounds and 45 pounds per cubic foot depending on the sorting carried out.
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R8 V J # l CATI 0 lifS.
1.- The method of making a highly porous refractory insulating material in which a silky material or other refractory material is introduced, as separate particles, into a furnace chamber and is subjected to heat treatment while undergoing heat treatment. movement which causes the particles to be projected against each other at random, while these particles are in contact with the heat prevailing inside the furnace chamber, at one degree of temperature and for one;
time sufficient for the particles to be made soft and sticky, and to adhere to each other, thus forming, by accumulation, masses of agglomerated very porous particles produced artificially, said masses being removed from the oven or being made capable of leaving the furnace and cooling in the form of fired and hard refractory masses, produced artificially and having high porosity.
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