MC1284A1

MC1284A1 - Produit isolant granulaire et son procede de preparation

Info

Publication number: MC1284A1
Application number: MC791386A
Authority: MC
Inventors: G Daussan; J Daussan; A Daussan
Original assignee: Daussan & Co
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1979-06-11
Publication date: 1980-07-22
Also published as: IT8048927A0; DE3020681A1; FR2458521A1; ES8104975A1; ZA803290B; IT1143969B; DE3020681C2; US4440575A; AT378703B; GB2055775A; GB2055775B; ATA301980A; FR2458521B1; ES492248A0

Description

1

La présente invention concerne un produit isolant à l'état granulaire comprenant au moins une phase solide comportant une certaine teneur en matière minérale et au moins une phase organique servant notamment de liant pour 5 la première phase, les granules en question pouvant comporter d'autres constituants.

Cette invention vise aussi le procédé de fabrication du produit granulaire en question.

Le produit visé par l'invention est principale-10 ment destiné à l'isolation, la protection, le traitement des bains de métaux lors de leur transport ou lors de leur élaboration, par exemple :

en couverture de la surface libre d'un bain d'acier contenu dans une poche ; 15 . en couverture de la surface libre d'un bain d'acier circulant dans un répartiteur de coulée continue. L'intérêt de tels produits granulaires en fonderie ou en aciérie est en particulier de permettre une manipulation aisée par des moyens pneumatiques, en évitant la mise en 20 sacs.

Il existe de nombreux produits pour isoler des bains de métaux, mis en oeuvre à l'état pulvérulent.

Ainsi, il est connu d'utiliser de la vermiculite ou de la perlite ou tout simplement des suies de cen-25 traie à charbon, ces dernières étant employées telles quelles ou éventuellement granulées.

Ces divers produits ont comme inconvénient majeur une température de fusion relativement basse (1 100° C à 1 300° C) ; les taux d'emploi de ces produits sont donc 30 importants du fait qu'ils ont tendance à se transformer en scorie liquide au contact du métal. La quantité de laitier ainsi formée est de plus une gêne.

Il est également connu d'utiliser des balles -ou cosses - de riz pour isoler thermiquement des bains 35 de métaux.

2

On a également proposé l'utilisation de la cendre résultant de la combustion de balles de riz en présence d'air. Ce produit pulvérulent, à très forte teneur en silice et de densité de l'ordre de 0,3, est 5 composé de grains très friables dont les plus gros peuvent dépasser le millimètre et dont les plus fins vont jusqu'au micron.

D'une manière générale, une cendre de balle de riz contient environ 20 % de grains inférieurs à 0,05 mm, 10 ce pourcentage de grains très fins augmente avec la sévérité des manipulations mécaniques subies par la cendre.

Si les caractéristiques thermiques de cette cendre sont excellentes (basse conductibilité thermique, 15 température de fusion supérieure à 1 600° C), sa mise en oeuvre présente, par contre, certains inconvénients dont les deux principaux sont une aptitude à donner de la poussière et un mauvais étalement dû à la structure en bâtonnets de cette cendre.

20 Par ailleurs, la granulation de la cendre de balle de riz qui permettrait de remédier aux inconvénients précités, présente un important désavantage, car sa mise en pression avec un liant pour former les granules brise la carcasse siliceuse très fragile des particules de 25 cendre et diminue considérablement les propriétés isolantes des granules.

La présente invention est basée sur la découverte qu'il était possible de réaliser des granules du genre visé dans des conditions très avantageuses, avec un liant 30 organique particulier, utilisé seul ou conjointement avec d'autres agents à usage de liant, les granules ainsi obtenus présentant à leur tour des propriétés particulièrement intéressantes à l'usage.

Suivant l'invention, le produit isolant granu-35 laire principalement destiné à l'isolation, la protection

3

)

<r ou le traitement des bains de métaux lors de leur élaboration ou de leur transport, comprenant une phase solide comportant une certaine teneur en matière miné-raie et un nant organique, est caractérisé en ce que fj le liant est constitué par de la pâte à papier saehrar».

Il a été, en effet, découvert que la pâte à papier présentait des avantages spécifiques tant au niveau de la fabrication que de l'utilisation pour réaliser des granules de composition très variée, princi-

. paiement destinés aux fonderies et aux aciéries^ , -uT \

^*■>45 pciâ.r».s le. \c©eVo\v. f>naL

La proportion de pâte à papier!est avantageusement comprise entre 0,1 et 20 % de matière sèche, de préférence entre 2 et 8 % .

De son côté, la granulométrie des granules est 15 comprise entre 0,1 et 20 mm environ, de préférence entre 0,5 et 5 mm.

La phase solide à l'état divisé présentant une certaine teneur en matière minérale qui est agglomérée en granules par la pâte à papier, peut notamment être 20 choisie dans les catégories suivantes de produits à l'état particulaire ou pulvérulent :

des matières purement minérales telles que la perlite, la vermiculite ou la silice fossile,

des matières organiques constituées par des 25 fragments ou des particules de sous-produits .ou de déchets végétaux comportant notamment une certaine teneur en silice. En particulier, l'invention vise comme végétaux les graminées, entre autres blé et maïs, ainsi que les balles - ou cosses - de riz,

30 . la cendre des produits végétaux qui précèdent,

et en particulier la cendre de balles de riz.

Selon une forme d'exécution particulière, les granules comprennent un liant complémentaire tel qu'un liant amylacé, un sucre, une résine synthétique, une 35 argile, du silicate de sodium ou leur mélange, ou encore un v,

4

10

15

20

25

30

stéarate.

Les granules peuvent aussi être enrobés par une couche de particules de carbone ou de graphite ou suies de centrales thermiques ou laitiers de haut-fourneau à l'état pulvérulent, additionnées ou non des fondants usuels.

Suivant l'invention, le procédé pour la fabrication d'un produit granulaire du genre décrit ci-dessus est caractérisé en ce que la granulation est assurée dans des conditions telles que les granules en formation ne subissent aucune compression appréciable, susceptible de briser la structure de la phase minérale.

Pour ce faire, le procédé met en oeuvre, à titre non limitatif, l'une des techniques suivantes : roulement des granules en formation les uns sur les autres à l'intérieur d'une cuve tournante ou d'une cuve fixe à pale rotative, ou aspersion de pâte à papier sur des granules en lit fluidisé.

A titre d'exemples non limitatifs, on donnera les formules suivantes de composition du produit granulaire conforme à l'invention.

Des granules, particulièrement intéressants pour les industries de la fonderie et la sidérurgie, sont constitués à partir de déchets à l'état fragmentaire ou pulvérulent d'une ou plusieurs graminées telles que blé ou maïs ou balles de riz ou encore de cendres de ces dernières, ces granules étant agglomérés par de la pâte à papier. Les proportions en poids sur matière sèche sont avantageusement les suivantes :

phase d'origine végétale,

telle que cendre de balles de riz : 60 à 99,9%

la fourchette la plus intéressante étant toutefois la suivante :

pâte à papier séchée

: 0,1 à 40 %

5

phase d'origine végétale : 92 à 98 %

Pâte à papier séchée : 2 à 8 %

Les graminées dont les déchets sont mis en oeuvre par l'invention contiennent de la silice selon des te-5 neurs variables, la préférence étant donnée à celles dont la teneur est la plus forte, telle que les balles de riz. On utilisera le produit à l'état non calciné lorsqu'on veut réaliser des granules aussi légers que possible.

Ainsi, la balle de riz présente une densité de 10 0,15 alors que la cendre de celle-ci a une densité de 0,30 environ. De plus, le produit à l'état non calciné a une plus forte teneur en carbone que la cendre, ce qui accroît le pouvoir exothermique des granules.

Pour augmenter la résistance des billes obtenues 15 par granulation, on peut ajouter un liant pouvant être un liant amylacé, du sucre, une résine synthétique, une argile ou un silicate de sodium, par exemple.

On peut également utiliser un mélange de liant tel qu'une argile associée à un liant amylacé soluble 20 dans l'eau. L'intérêt de cette combinaison est que l'argile reste à l'intérieur de la bille, alors que le liant liquide va migrer en surface lors du séchage.

Exécution de la granulation :

On effectue la granulation de manière à obtenir 25 un ensemble de billes d'un 0 variant de 0,1 â 20 mm, de préférence 0,5 mm à 5 mm, la pâte à papier étant en suspension aqueuse.

Afin de conserver sa faible densité au pulvérulent de base, il est exclu de mettre en oeuvre un pro-30 cédé de granulation utilisant des pressions trop élevées. L'invention prévoit ainsi d'utiliser un procédé réalisant la fabrication des granules par roulement des grains de matière pulvérulente les uns sur les autres. On peut, en particulier, utiliser des cuves tournantes analogues 35 à des bétonnières, ou des cuves fixes à l'intérieur des-

v>

6

quelles une pale de forme spéciale permet la mise en suspension et en mouvement des grains sans en provoquer l'écrasement. Il existe également des appareillages utilisant la projection de pâte à papier en suspension 5 aqueuse sur la phase minérale à l'état de lit fluidisé.

Exemples de réalisation :

Il a été procédé à une granulation dans une cuve cylindrique à axe vertical, d'un 0 de 60 cm,

volume : 100 litres (volume utile : 50 litres) dans 10 laquelle se meut une pale d'axe vertical, vitesse de rotation de la pale : 40 à 300 t/mn.

La poudre, en l'occurence la cendre de balle de riz, est humidifiée par de lapâte à papier contenant 2 & 5 % d'extrait sec. L'opération de granulation dure 15 une dizaine de minutes.

L'addition de liant peut se faire par pulvérisation d'un liquide à partir du moment où les granules commencent à se former. On procède ensuite au séchage du granule de manière à obtenir un produit contenant 20 moins de 2 % d'humidité.

Les avantages résultant de la mise en oeuvre de la pâte à papier sont notamment les suivants :

L'ajout de la pâte à papier lors de la granulation permet au granule de se former bien plus vite, 25 toutes choses égales par ailleurs. On obtient alors des granules sphériques constitués par un mélange intime de fibres de papier et du produit à agglomérer. Cet intérêt est particulièrement grand dans le cas de la balle de riz ou de sa cendre qui se granule très mal. 30 Grâce à la pâte à papier, on peut utiliser une quantité de liant extrêmement faible, qui confère aux granules une fois séchés leur résistance mécanique.

En particulier, la cendre de balle de riz simplement humidifiée, dans une machine à granuler, forme des 35 billes qui se détruisent dès que la machine cesse de

S

7

tourner. Un gros intérêt de l'ajout de pâte à papier est que cette pâte protège le grain de base contre les chocs et confère à la bille obtenue une structure poreuse ayant pour résultat l'obtention d'un granule, 5 pratiquement sans augmentation de la densité apparente du produit.

Un autre intérêt de la pâte à papier réside dans le fait qu'elle peut neutraliser l'influence éventuellement néfaste d'un liant sur le grain de cendre. Ainsi, 10 on a pu constater qu'une cendre simplement granulée avec de l'argile donnait un granule ayant un point de fusion inférieur à celui de la cendre de départ et dont les billes ne se désagrègent pas, quelle que soit la température mise en oeuvre. Par contre, les billes granulées 15 à l'aide de papier restent très réfractaires et, en outre, redeviennent pulvérulentes après qu'une élévation de température ait provoqué la combustion du papier. Ce fait contribue en partie à augmenter le pouvoir isolant des granules dans la mesure où le produit redevient 20 légèrement pulvérulent lorsque la chaleur détruit le papier par carbonisation.

Claims

8 RESUME

1. Produit isolant granulaire principalement destiné à l'isolation, la protection ou le traitement des bains de métaux lors de leur élaboration ou de

5 leur transport, comprenant une phase solide, ayant une certaine teneur en matière minérale, constituée par un sous-produit d'une matière végétale contenant de la silice, et un liant organique, caractérisé en ce •A Cque le liant est constitué par de la pâte à papier 10 j&uhéi.

2. Produit conforme au paragraphe premier,

^XOGUli'V «Kc&Lest comprise entre 0,1 et 20 % de matière sèche, de

préférence entre 2 et 8 %.

15

3. Produit conforme au paragraphe 1 ou 2,

caractérisé en ce que la granulométrie des granules est comprise entre 0,1 et 20 mm, de préférence entre 0,5 et 5 mm.

4. Produit conforme à l'un des paragraphes 1 20 à 3, caractérisé en ce que la phase solide comportant une certaine teneur en matière minérale est constituée par l'un au moins des produits suivants, à l'état divisé, particulaire ou pulvérulent :

a/ une matière purement minérale telle que 25 la perlite, la vermiculite ou la silice fossile ;

b/ une matière organique constituée par des fragments ou particules de sous-produits ou de déchets végétaux présentant une certaine teneur en silice, tels que les déchets de graminées, notamment déchets de 30 blé, maïs et balles de riz ;

c/ les cendres résultant de la combustion des produits végétaux visés en b.

5. Produit conforme à l'un des paragraphes 1 à 4, caractérisé en ce que les granules comprennent un

35 liant complémentaire tel qu'un liant amylacé, un sucre,

S

9

une résine synthétique, une argile, du silicate de sodium ou leur mélange.

6. Produit conforme à l'un des paragraphes 1

à 5, caractérisé en ce que les granules sont enrobés 5 par une couche de particules de carbone ou de graphite ou suies de centrales thermiques, ou laitiers de haut-fourneau à l'état pulvérulent additionnées ou non de fondants usuels.

10 granulaire conforme à l'un des paragraphes 1 à 6,

caractérisé en ce que la granulation est assurée dans des conditions telles que les granules en formation ne subissent aucune compression appréciable, susceptible de briser la structure de la phase solide à teneur en 15 matière minérale risé en ce que le procédé met en oeuvre l'une des techniques suivantes : roulement des granules en formation les uns sur les autres à l'intérieur d'une cuve tour-20 nante ou d'une cuve fixe à pale rotative ou aspersion de pâte à papier sur des granules en lit fluidisé.

caractérisé en ce qu'après leur formation, on enrobe les granules au moyen d'un produit carboné pulvérulent, 25 tel que particules de carbone ou de graphite, •• ou suies de centrales thermiques, ou laitiers de haut-fourneau à l'état pulvérulent, additionnées - ou non - de fon-

7. Procédé pour la fabrication d'un produit

8. Procédé conforme au paragraphe 7, caracté-

9. Procédé conforme au paragraphe 7 ou 8,

dants.

IVNlQiyO ORIGINAL

en 44- pages contenant Stf.LV.ft Renvois rnot^ajoutéS—$-■■■ motsravé^nufS

José CURAU

Conseil en Propriété Industrielle 26bis, Boul. Princesse Charlotte MnMTE- CARLO