PRODUITS RÉFRACTAIRES

Les produits de terre qui doivent supporter une température élevée ne peuvent être faits avec les argiles qui servent à composer les pâtes des terres cuites ordinaires. La présence des matières étrangères, principalement de substances calcaires, alcalines ou ferrugineuses, entraîne la production de composés fusibles à hautes températures.

Les argiles à employer alors devront être réfractaires, c'està-dire capables de supporter une température élevée sans trace de ramollissement ou d'affaissement.

En principe, on peut désigner comme argile réfraclaire, no.us l'avons déjà dit, toute argile qui, chauffée à la montre 26 de Seger, ne montre pas trace d'affaissement.

Les argiles, désignées sous le nom d'argiles réfractaires, ont leurs gisements au-dessous des formations tertiaires et au-dessus des formations crétacées. A ces matériaux argileux il faut ajouter les argiles schisteuses des terrains carbonifères, argiles qui sont très réfractaires mais dont la plasticité est ordinairement moins développée que celle des argiles précédentes.

Les argiles plastiques réfractaires forment le plus généralement des dépôts lenticulaires. Quand elles sont humides leur aspect est gras; elles se polissent par le frottement de l'ongle. Une fois sèches, elles deviennent dures et happent fortement à la langue. Leur coloration est variable avec la nature des corps étrangers qu'elles peuvent retenir; fréquemment elles sont grises, par suite de la présence de matières organiques.

Souvent elles possèdent une teinte légèrement rougeàlre. Ces argiles sont relativement homogènes et à grain fin.

Les argiles carbonifères schisteuses ne semblent que fort peu plastiques, mais broyées et malaxées avec de l'eau* elles prennent de la plasticité. Les argiles réfractaires gagnent beaucoup à subir l'influence des intempéries.

Rarement les argiles peuvent être travaillées seules, ordinairement elles sont additionnées de dégraissants pour les amener à l'élat de pâte façonnable.

Les dégraissants varient avec les fabrications. Les plus employés sont le ciment d'argile réfraclaire et le graphite ou plombagine. Le sable siliceux est utilisable également, mais il est d'un usage moins bon que le ciment; le meilleur sable est le sable quartzeux.

L'introduction du ciment ne change pas la composition de la masse. Ce ciment provient soit de débris de produits réfractaires, soit d'argile spécialement cuite. Quand on prépare le ciment avec l'argile elle-même, on la cuit suffisamment, non seulement pour la déshydrater, mais aussi pour lui faire subir un certain retrait. On prend l'argile, soit sous forme de poudre, soit en fragments. Les appareils de chauffage sont parfois des moufles, mais on a recours aussi à des fours. On n'a pas établi de fours spéciaux pour cet usage; on utilise pour cette opération des fours simplement construits de manière à éviter le contact du combustible avec le ciment.

La composition de la masse varie beaucoup avec la nature des matières premières et la destination des objets à façonner. Le rôle du ciment est de donner à la masse une structure permettant la dilatation sans rupture. Les produits réfractaires, en effet, sont soumis à des changements brusques de température. On doit donc faire tendre tous ses efforts à assurer à la masse les propriétés voulues. Le ciment ne se prend pas toujours sous la même forme; indépendamment du rapport des quantités d'argile et du ciment, on est amené à employer des ciments de dimensions variables. Le ciment irrégulier est préférable au ciment rond, aussi se serl-on de préférence pour l'écrasement d'appareils ne donnant pas de grains ronds. En jetant un coup

PRODUITS KÊFBACTA1KES. 3j 1

«l'œil sur les compositions des pûtes employées pour la confection de la gazetterie on voit que les compositions sont variables dans d'assez grandes limites, puisque le ciment y entre pour une quantité qui est comprise entre 20 à 60 pour 100.

Pour obtenir un bon mélange des produits oh compose parfois la masse à sec, puis on procède au broyage. Cette opération se fait souvent au moulin à billes, après concassage dans un appareil qui réduit d'abord les gros morceaux en petits fragments (broyeur Vapart, par exemple). Les moulins à billes ont l'inconvénient de donner du ciment roulé; avec des meules on peut écraser le ciment et lui donner une forme plate ou en aiguilles moins régulières que le grain rond. Dans ce dernier cas on mélange alors les matières après broyage séparé. Une fois le mélange broyé, quel que soit le travail préliminaire, il n'y a plus qu'à procéder à l'humectage, puis à passer au malaxeur.

Le façonnage mécanique est peu employé. Les produits réfraçtaires sont toujours d'un prix relativement élevé par suite des soins à donnera la fabrication et du prix de revient des matières premières. L'économie de main-d'œuvre qui résulterait de la substitution du travail à la machine au travail à la main serait d'une faible importance dans la somme qui forme le prix de revient total.

Un bon façonnage, très soigné, a une grande importance; aussi a-t-on recours presque toujours au façonnage à la main ou au moule suivant la nature des pièces.

Dans la Grande-Bretagne, on peut citer des usines opérant d'une manière un peu plus spéciale (1).

Les procédés de fabrication de Glenboig sont assez différents de ceux usités sur le continent. Cela tient à la nature spéciale de la matière première employée, qui est en réalité une sorte de

schiste houiller, appartenant au niveau du Millstone Grit, et non pas une argile franchement plastique, comme les argiles

(l) Lodin, Rapport sur la Métallurgie à l'Exposition universelle de 1900

et Alonit. scient., 1904, p. 864.

3j2 CHAPITRE XI. — PRODUITS RÉFRACTAIRES.

tertiaires qui alimentent la plupart des fabrications de produits réfractaires dans l'ouest du continent européen.

La couche de schiste houiller qualifié ûejireclay a une épaisseur de am à 3m; elle est exploitée souterrainement, par piliers tournés. Une fois extraite, la matière est soumise à une désagrégation lente, sous l'action des agents atmosphériques, du moins lorsqu'elle est destinée à la fabrication de produits de qualité supérieure : cette opération permet le triage des nodules de pyrite ou de carbonate de fer, tout en facilitant le broyage.

La plus grande partie de la matière première est soumise directement à celle dernière opération, qui s'effectue au moyen de meules roulantes; elle est ensuite criblée. Les grains servent à la fabrication de la brique, les parties fines, à celle du mortier réfractaire. On n'introduit dans la pâte un élément dégraissant, argile cuite ou débris de produits réfractaires, que dans le cas de la fabrication de pièces de forme compliquée, pour lesquelles un fort retrait de cuisson serait une cause importante d'avaries et de rebuts. On estime au douzième des dimensions initiales le retrait subi par les briques fabriquées par celte méthode; l'élévation de ce chiffre explique la difficulté qu'on éprouve à obtenir des pièces de forme bien régulière et conforme à un type donné.

Le malaxage se fait sur la piste d'une meule roulante; la pâte est comprimée à la main, dans des moules en bronze pour les types courants, dans des moules en bois pour les modèles spéciaux. Le séchage est conduit rapidement, souvent en 24 heures seulement quand il s'agit de briques; la cuisson s'effectue dans un four continu, chauffé au gaz.

§ 1. — Briques.

Les briques réfractaires sont moulées à la main comme les briques ordinaires; nous venons de dire que le travail à la filière était moins fréquemment employé. 11 ne s'agit plus ici de fournir beaucoup de briques, il faut d'abord livrer du matériel irréprochable, bien façonné. La production d'un briquetier employé au travail des produits réfractaires est moins élevée

que celle de l'ouvrier qui fait la brique ordinaire de construction.

La pâle qui sert à faire les briques réfracta ires est faite d'argile plastique et de ciment; ce dernier est quelquefois additionné de quartzite broyée ou de sable quartzeux. Suivant la plasticité de la terre, la quantité de ciment à ajouter subit des variations du simple au double. Comme composition moyenne •on peut prendre 1 d'argile et de 1 à 2 de ciment. Le ciment employé atteint parfois des dimensions appréciables (jusqu'à amm dans certaines fabriques). Quand la pâle renferme en outre du sable quartzeux, on doit augmenter la quantité de matière plastique, autrement dit la substitution se fait aux dépens du ciment dont le rapport à la matière plastique diminue. D'après Bruno Kerl ('), voici trois compositions provenant de la fabrique de Saint-Léonard (Belgique) :