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Publication number: BE639238A
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Description


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  "Revêtement pour des moules de coulée et méthode pour sa fabrication" 
La présente invention se reapporte à des revête- ments pour des moules de coulât destinés au coulage de l'acier ou d'autres métaux et   en   particulier à   de      masselotte*   POUR des moules à lingot.. ce revêtement ou cette masselotte présen- tant un haut   pouvoir     isolant/ thermique   et formant une   couche   isolante relativement mince entre le métal coulé et un élément de support externe.

   Dans   les   moules à   lingots,   le   revêtement   est souvent disposé dans la partie supérieure du moule et sou- tenu par les parois de   celui-ci,   cas dans lequel le revêtement est de préférence composé de plaques séparées. Une masselotte   peut également   être placée au sommet du moule à lingots et   sout@@ue   par un manchon d'appui séparé; dans ce cas, le revête.      

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 ment affecte d'une manière appropriée la forme d'une hotte unitaire se rétrécissant d'une manière ascendante. De même, d'autres applications de l'invention pour des buts de coulée sont possibles, L'invention est relative également aune méthode de fabrication du revêtement. 



   L'invention concerne en particulier des revête- ments ou des masselottes contenant une matière réfractaire,, finement granulée, mélangée à une fraction peu importante de matière organique, de préférence fibreuse, à un liant, ordi- nairement un adhésif, et autant que possible à une matière réfractaire fibreuse, 
Le but général des revêtements utilisés dans les moules de coulée consiste à retarder le refroidissement du métal coulé. En particulier dans les coulages de lingots, il importe de retarder le refroidissement de la partie supérieure de la pièce coulée en vue de limiter les ségrégations et les formations de retassures se produisant aussi près que possible de la surface supérieure du lingot, Dans ce but, une masse- lotte doit posséder de bonnes propriétés d'isolement thermique et de préférence une fable capacité thermique également.

   Elle doit en outre présenter une résistance mécanique suffisante en vue d'éviter des ruptures ou des cassures lors de l'emma- gasinage et de la manipulation, La résistance doit être une résistance thermique, de façon que la masselotte ne se brise pas ou ne   brûle   pas lentement sans flamme et que des parties de celle-ci ne se mélange pas avec la métal coulé. Il importe également que la masselotte présente une composition qui pro- voque autant que possible une faible formation   interne   de gaz dans cette masselotte. 



   Grâce à la présente invention, une amélioration est apportée aux revêtements connus précédemment, utilisés dans les techniques mentionnées ci-avant, et un revêtement conforme à l'invention présente les grandeurs suivantes de composition, en % en poids, calculé sur la substance sèche :

  3 à 30 % d'une 

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 matière organique, thermiquement isolante, de préférence fibreu- se, telle que de la pâte à papier, 1 à 20 % d'un liant, de préférence de la colle en tant qu'adhésif organique, jusqu'à 10 % de matière réfractaire fibreuse, tel que de l'asbeste, jusqu'à 40 à 93 % d'une matière finement granulée, au moins en substance réfractaire, présentant une densité en vrac à l'état sec non compact supérieure à 0,5 kg/litre, tels que l'olivine, le silice, les silicates, l'oxyde de magnésium, des  scories   et autres, et 2 à 60 % d'une matière finement granulée, au moins en substance réfractaire, dont les grains sont poreux et ther.

   miquement isolants et qui possède une densité en vrac à l'état sec non compact inférieure à 0,5 kg/litre, telle que de la terre d'infusoires, de la vermiculite et autres, 
En vue d'obtenir l'effet désiré, il importe que la composition présente les pourcentages mentionnés ci-dessus. 



  L'invention sa rapporte en particulier à l'effet de la matière réfractaire poreuse qui, ainsi qu'on l'a constaté, exerce une influence remarquable sur le faible pouvoir de conductibilité thermique désiré et la faible capacité thermique. 



   Il doit être noté que la densité en vrac de la matière réfractaire finement granulée, aussi bien que la frac- tion plus lourde que plus légère de celle-ci, est définie eu égard à la propriété de la matière avant la fabrication du revêtement et avant qu'elle ait été mélangée à toute autre matière. Pour définir cette densité, il est supposé que la matière est mesurée dans l'état qui est obtenu lorsqu'elle est versée librement dans un récipient sans aucun bourrage, la   ma-   tière étant sèche. 



   Afin que la quantité de matière combustible   orga.   nique reste en général similaire pour les différents revête. ments présentant des relations différentes entre la matière réfractaire lourde et légère, le poids relatif de la matière combustible doit être plus grand dans les compositions où la quantité de matière réfractaire plus légère est plus grande par rapport à la quantité de matière réfractaire plus lourde, 

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 Ceci signifie que les pourcentages de matière organique sont proches de leurs limites supérieures, si la quantité de matière réfractaire poreuse est relativement grande. 



   Comme mentionné ci-dessus, la matière réfractaire poreuse légère doit avoir une densité en vrac n'exécant pas 0,53   kg/itre   pour une matière sèche non compacte. Ordinaire. ment, la densité   envrac   doit être inférieure à 0,3 kg/litre et souvent plus petite que 0,2 kg/litre. Appropriée à ce but est la terre d'infusoires, telle que la terre à diatomées ou le kieselguhr, se composant de petits grains poreux et présen. tant une densité en vrac inférieure à 0,2   kg/litre.   D'autres matières réfractairessimilaires, thermiquement isolantes, présentant des grains poreux, sont la   vermiculite,   certaines matières et scories poreuses possédant une porosité obtenue ar. tificiellement, telles que les pierres légères de silice, les pierres légères,de zirconium et autres.

   La quantité de matière poreuse réfractaire doit se situer dans les limites de 2 à 60   %.   La quantité doit de préférence, eu égard au prix habi- tuellement et relativement élevé de cette matière, être main- tenue dans la partie inférieure de ce pourcentage, c'est-à-dire 2 à 20 7. et de préférence 3 à 15   %.   



   . Comme matière réfractaire lourde, finement granu- lée, on peut utiliser l'olivine, la silice et les silicates, l'oxyde de magnésium, les cendres légères, des scories, les poussières de broyeur   à   boulets et d'autres matières présentant une densité en vrac supérieure à 0,6 kg/litre, en général su. périeure à 0,8 kg/litre et souvent au-dessus de 1 kg/litre. 



  Certaines matières, tells que les scories de hauts fourneaux ne sont pas entièrement réfractaires dans le domaine réel de température, mais présentent une résistance thermique   suffisan.   te pour le but présent. Comme exemple de poussières broyeur à boulets, on peut mentionner les poussières   de    broyeur à boulets obtenues lors de la fabrication de l'aluminium. La matière lourde est en général non poreuse ou n'a en substance aucune porosité, La quantité de cette matière doit être de l'ordre      

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 de 40 à 93 z Un ordre approprié est de 60 à 90 %, de prêté  rence 70 à 90 7. 



   Par la définition "réfractaire", on se référe à des matières présentant un point de fusion suffisamment élevé   que   pour obtenir un revêtement ou une masse lotte sous une forme rigide et qui sont à même de donner satisfaction en ce qui concerne leur fonction au cours du coulage. En général,   les   matières mentionnées ci-dessus ont un point de fusion supérieur aux températures réelles,mais, dans certains cas, un point de fusion quelque peu inférieur peut être admis pour au moins l'un des constituants réfractaires finement granulés, en par- ticulier si le temps du codage est   court..   



   Comme expliqué   ci-avant,   l'invention   implique/de   deux types de matières réfractaires finement granulée,  l'une   de celles-ci présentant une   densité en   vrac relativement élevée et des grains non poreux ou ne possèdent qu'une faible porosité et l'autre matière présentant une densité en vrac relativement basse et des grains poreux. La différence de poids spécifique entre les deux types de matières peut être petite ou absolument nulle, la porosité des grains déterminant la densité en vrac plus petite dans la matière plus légère.

   Les grains de la matière plus lourde ne présentent pas une proptité d'isolement thermique aussi bonne que les grains poreux de la matière plus légère, mais, d'autre part, les grains de la matière plus lourde ont une plus grande résistance mécanique. Ainsi, les deux fractions de matières réfractaires finement granulées coopérent pour donner à la masselotte un bon   isolement     thermi-   que et une bonne résistance   mécanique.   



   La composition doit enoutre contenir une quantité appropriée de matière organique thermiquement isolante, présen- tant habituellement une texture fibreuse. Les matières   fibreu-   ses appropriées sont le papier, la pâte à papier, des déchets de papier finement broyés et autres, 

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 De même, de la sciure finement divisée et des matières non fibreuses, comme par exemple du liège, peuvent être   utilisées.   



  La quantité de ces matières doit être de l'ordre de 3 à 30 %, en général de 4 à 15 % et de préférence de 4 à 12 %, 
En vue de maintenir ensemble les constituante du revêtement, un liant est ajouté, habituellement un adhésif, tel qu'une colle à base de réoine naturelle ou synthétique, qui peut être du type durcissable. Si la colle est durcissable, le dur- cissement peut être réalisé en liaison avec le séchage de la masselotte, La quantité de liant doit être de l'ordre de 1 à 20 % en général de 2 à 10 % et de préférence de 2 à 6 % cal- culé sur la substance sèche do la collet 
Il est souvent approprié d'utiliser une certaine quantité de matière réfractaire fibreuse, thermiquement isolan- te, tels que de l'asbeste, de la laine de roche ou autres, en vue d'augmenter la cohésion et la résistance mécanique du re- vêtement.

   Ce constituant peut être utilisé dans un ordre de grandeur atteignant 10 % en général jusqu'à 5 % et de préfé- rence être de l'ordre de 0,5 à 4 %. 



   Une masselotte conforme à l'invention peut par exemple présenter la composition suivante : 3 à 15% de matière poreuse réfractaire finement granulée, 72 à 67 % de matière réfractaire lourde finement granulée, 4 à 10 % de matière fi- breuso organique, 2 à 8 % de colle et   jusqu'à 5 %   de matière fibreuse.

   D'autres exemples d'un revêtement conforme à l'in- vention sont les suivants : I. 10 % de terre à diatomées, 8% de papier broyé, 5% de colle, 2 % d'asbeste et 75 % d'oli- vine ; II. 15 % de terre à diatomées, 9 % de papier   broyé, 4 %   de colle, 1% d'asbeste et   71 %   d'olivine; III. 5% de terre & diatomées, 7   %   de papier broyé, 3% de colle,   1,5 %   d'asbeste et 83,5% d'olivine; IV. 50 % de terre à   diatomées, 5 %   de colle   10   de pâte à papier,   3   d'asbeste et 32 % d'olivine. 

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   Lors de la fabrication du revêtement, les   consti-   tuants sont parfaitement mélangea l'un à l'autre et conçus à la forme désirée. La mise en forme est réalisée d'une manière appropriée en mélangeant les constituants à un fluide,   adéqua-   tement de l'eau, pour former une boue qui est filtrée sur un moule filtrant présentant la forme du revêtement à fabriquer. 



  Le filtrage doit avoir lieu de préférence sous pression ou sous succion. La boue se dépose ensuite sur le filtre et lorsque le dépôt a atteint l'épaisseur désirée, le gâteau formé par le dépôt est retiré du filtre et séché. Il est possible également de presser les constituants en un   gâteau   sans utiliser le pro. cédé de filtration, mais jusqu'à présent la formation d'une boue et la filtration ont été considérées comme étant plus   commode...   



   Pour des buts   spéciaux,   on peut conférer à la composition une propriété améliorée   consistant   à retarder le refroidissement du métal par l'addition d'une composition se développant à chaud, reposant ainsi non seulement sur la   proprié*   té d'isolement thermique du revêtement, mais transformant celle-ci également en une source de chaleur.

   Dans ce but, une composition exothermique peut être ajoutée à la composition d'isolement thermique mentionnée ci-dessus, La composition exothermique peut par exemple comprendre une matière aisément oxydante, tel que l'aluminium, un agent oxydant, tel que l'oxyde de manganèse ou le fer, et d'une manière possible éga- lement une substance d'ignition, comme par exemple un fluorure, Cette composition exothermique doit être ajoutée de préférence en quantités plutôt petites, par exemple 10 % en % en poids de la composition thermiquement isolante. 



   Les propriétés d'isolement thermique du revête- ment conforme à la présente invention présentent, en combinai- son avec d'autres propriétés appropriées, en particulier une haute résistance mécanique, permettant ainsi d'utiliser de très minces plaques dans les masselottes pour les moules à lingots. 



  L'épaisseur peut être de l'ordre de 6 à 30 mm, habituellement 

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 8 à 20 mm, cette épaisseur   dépendant:   de la dimention du lingot. 



    @   L'isolement thermique élevé obtenu par la,présente invention est caractérisé par le fait qu'un revêtement présentant la mince épaisseur mentionna ci-dessus, peut reposer contre les faces d'un moule à lingots ou d'un manchon en fonte disposé au sommet d'un moule à lingots et peut être supporté extérieu- rement par un bon conducteur de chaleur comme de la fonte et assurer   encae   un isolement thermique suffisant pour la masse- lotte. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS,- 1,- Revêtement pour l'isolement thermique dans des moules de coulée destinés au coulage de métaux, en particu- lier un revêtement de masselotte pour un moule à lingots d'acier ce revêtement contenant les constituants suivants en % en poids, calculé sur la substance sèche :

3 à 30 % de matière organique, de préférence fibreuse, thermiquement isolante, tels que du papier, de la pâte à p4ier et autres, i à 20 % de liant, de préférence de la colle en tant que colle organique et autres, 0 à 10 % d'une matière réfractaire fibreuse, tels que de l'asbeste et autres, 40 à 93 % de matière finement granulée, relativement lour- de, au moins en substance réfractaire, présentant à l'état sec non compact une densité en vrac supérieure à 0,6 kg/litre ;

tels que l'olivine et autres, caractérisé en ce qu'on incorpore dans ce revêtement une quantité de 2 à 60 % de matière finement granulée, relative- ment légère, au moins en substance réfractaire, présentant des grains poreux et, à l'état sec non compact, une densité en vrac inférieure à 0,5 kg/litre, tels que de la terre d'in- fusoires et autres. <Desc/Clms Page number 9>

2,- Revêtement suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la matière poreuse réfractaire a une densité en vrac inférieure à 0,3 kg/litre.

3,. Revêtement suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière poreuse réfractaire a une densité en vrac inférieure à 0,2 kg/litre.

4.- Revêtement suivant les revendications 1 à 3, caractérisa en ce que la matière réfractaire, relativement lourde, a une densité en vrac supérieure à 0,8 kg/litre.

5.- Revêtement suivant la revendication 4, caste térisé en ce que la matière réfractaire, relativement lourde, a une densité en vrac supérieure à 1 kg/litre.

6.- Revêtement suivant les revendications à 5, caractérisé en ce qu'il contient 60 à 90 %, de préférence 70 à 90 %, de matière réfractaire plus lourde, finement granulée, 7,- Revêtement suivant les revendications 1 à 6, caractérise en ce qu'il contient 4 à 15 %, de préférence 4 à 12 7. de matière organique, thermiquement isolante.

8.- Revêtement suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ee que le constituant organique, thermiquement isolant, se compose de matière fibreuse, comme du papier, des déchets de papier, de la pâte à papier et autres, 9.- Revêtement suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il contient 2 à 10 %, de préférence 2 à 6% de colle.

10,- Revêtement suivant les revendications 1 à 9, caracté@sé en ce que la colle est une résine ou une colle de résine synt@étique, 11.- Revêtement suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il contient jusqu'à 5% et de préférence 0,5-4%, d'un matière fibreuse réfractaire telle que de l'as- beste, laine de roche ou autres. <Desc/Clms Page number 10>

12 Revêtement suivant les revendications 1 à 11 caractérisé en ce qu'il contient 3 à 15% de matière réfractaire poreuse finement granulée, 72 - 87% d'une matière réfractaire plus lourde finement granulée, 4 à 10% d'une.matière organique ;fibreuse, 2 à 8% de colle et jusqu'à 5% d'une matière réfrac- taire fibreuse.

13,- Revêtement suivant les revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il contient jusqu'à 10 % d'une composition exothermique.

14.- Procédé pour la fabrication d'un revêtement suivant les revendications 1 à 13, caractérisé en ce que 3 à 30% de matière organique, de préférence fibreuse, thermiquement isolante tels que du papier, de la pâte à papier, et autres, 1 à 20% de liant, comme de la colle organique et autres, 0 à 10 d'une matière réfractaire fibreuse, tels que de l'asbeste et autres, 40 à 90% de matière réfractaire relativement lourde, finement granulée, présentant à l'état sec non compact une den- sité en vrac supérieure à 0,6 kg/litre, tels que de l'olivine et autres, 2 à 60% de matière réfractaire, relativement légère, finement granulée, dont les grains sont poreux et qui présente à l'état sec non compact, une densité en vrac inférieure à 0,5kg/litre,

tels que de la terre d'infusoires et autres, sont mélangée l'un à l'autre et conçus à la forme désirée.

15.- Procédé suivant la revendication 14, carac- térisé en ce que la composition est mélangée à un fluide, de préférence de l'eau, pour former une boue qui eat filtrée sur un filtre présentant une forme correspondant à la forme désirée du revêtement, la boue se déposant sur le filtre à l'épaisseur désirée, après quoi le gâteau formé par le dépôt de la boue est retiré- du filtre et séché. <Desc/Clms Page number 11>

16.- Procédé suivant la revendication 15 pour la fabrication d'un revêtement contenant un adhésif durcissable, caractérisé en ce que l'adhésif est durci simultanément avec le , séchage de la masselotte.