LU84609A1

LU84609A1 - Procede pour deposer un revetement protecteur sur la paroi interieure d'un panier repartiteur de coulee continue

Info

Publication number: LU84609A1
Application number: LU84609A
Authority: LU
Inventors: Jacques Piret
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1982-02-01
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1983-09-08

Description

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/Revendication de la priorité d'une demande de 3418/EF/EG

Brevet déposée en Belgique le 1er février 1982 sous le No 891.980

Brevet d* invention .-1--.

C 2166/8202.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans Lut lucratif - '

Vereniging zonder winstoo.gmerk à BRUXELLES, (Belgique).

Procédé pour déposer un revêtement protecteur sur la paroi intérieure d'un panier répartiteur de coulée continue.

La présente invention se rapporte à un procédé pour déposer un revêtement protecteur sur la paroi intérieure d'un panier répartiteur de coulée continue qui est généralement constitué depuis l'extérieur vers l'intérieur d'une carcasse métallique recouverte d'un revêtement réfractaire permanent.

Les paniers répartiteurs de coulée continue disposés comme on le sait entre une poche de coulée et la ou les lingotières d’une machine de coulée continue et servant de réservoir tampon, doivent être protégés contre les sollicitations qu'ils doivent subir de la part de la scorie et de l'acier liquides.

Ces sollicitations sont à la fois d'ordre chimique et physique : j, elles -peuvent être dues par exemple à la composition plus ou ff moins agressive de la scorie, aux températures élevées, à /7i\

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- 2 - ; l'impact du jet. De plus, deux fonctions particulières sont demandées à la couche de réfractaire du panier répartiteur en contact avec l'acier liquide : en premier lieu protéger le revêtement permanent qui doit rester d'une épaisseur constante durant la vie du panier; cette protection doit se manifester non seulement durant la coulée, mais surtout après celle-ci, lorsque le loup de métal est arraché du panier; en effet, le revêtement protecteur doit alors se détacher facilement du revêtement permanent en évitant le plus possible les arrachages de briques ou de fractions de briques; en second lieu, il doit être le plus isolant possible, afin de réduire au maximum, d'une part, les dépenses d'énergie de préchauffage et d*autre part, les pertes thermiques du bain en cours de coulée.

v * -^Af:in--de satisfaire ces besoins d'une manière plu ou moins complète, divers matériaux ont déjà été proposés pour recouvrir le revête-_ ment réfractaire permanent du répartiteur.

Suivant une première technique, on dépose sur le dit- revêtement réfractaire permanent, une couche d'une épaisseur telle que par exemple 2 cm d'un matériau basique connu en soi, par exemple du MgO accompagné ou non de Cr2C>3, d'une densité usuelle .d'environ 3 kg/dm^, de conductilité thermique assez élevée.

Une telle modalité présente divers inconvénients parmi lesquels on peut citer : -la nécessité de préchauffer fortement le panier répartiteur avant son enduisage par le dit matériau, - le collage excessif de l'enduit protecteur sur le réfractaire permanent, ce qui provoque souvent un arrachage partiel de celui-ci lors de l'enlèvement de l'enduit après chaque coulée,

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- la durée relativement longue du cycle d'utilisation du panier, car on doit attendre qu'il se soit refroidi avant de pouvoir le regarnir de matériau protecteur pour la coulée suivante.

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Suivant une deuxième technique, on peut éviter quasi complètement le préchauffage du panier en déposant sur le réfractaire permanent, des plaques préfabriquées à forte isolation thermique, généralement de nature silico-alumineuse.

L’utilisation de ces plaques nécessite cependant une phase de séchage avant emploi. Par ailleurs, on ne peut éviter un certain transfert d'hydrogène provenant de l'humidité retenue dans les plaques ou dans le liant, vers l'acier ni sa pollution par la silice. Ces plaques nécessitent également un cycle long et présentent une tenue qui est parfois insuffisante face à la possibilité de l'installation de réaliser de longues séquences. De plus, leur placement est coûteux en main d'oeuvre.

. . . - Ces—deux techniques connues présentent donc chacune leurs inconvénients particuliers que l'on a cherché à éliminer dans le procédé faisant l'objet de la présente invention.

Le procédé, objet de la présente invention dans lequel on dépose sur le réfractaire permanent une couche de revêtement,consiste à : - faire usage d'un revêtement léger de faible densité, ce qui élimine l'inconvénient du revêtement à forte densité, à savoir la conductibilité thermique élevée, - déposer ce revêtement léger sur le revêtement réfractaire permanent par projection (gunitage à chaud), ce qui élimine l'inconvénient de devoir laisser refroidir le panier avant remise en état après coulée, - ne pas polluer l'acier, ni par la silice, ni par l'hydrogène, car le matériau déposé ne contient ni eau, ni liant non céramique, ni silice si on le souhaite.

Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement fé caractérisé en ce que l'on dépose sur la paroi du réfractaire permanent, un matériau pulvérulent réfractaire de préférence de faible densité destiné à constituer un revêtement léger et par /( conséquent de conductilité thermique faible.

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Suivant une première modalité de l’invention, on dépose la matériau pulvérulent réfractaire, par exemple au moyen d'un brûleur, en suspension dans des gaz chauds provenant de la combustion par un gaz oxydant pouvant être de l'oxygène pur, d'un gaz combustible approprié, par exemple du gaz naturel, la granulométrie du dit matériau pulvérulent étant inférieur £ 5 mm et avantageusement inférieur à 1 mm.

Ces matériaux réfractaires pulvérulents sont véhiculés par un ou des gaz tels que par exemple le combustible et/ou l'oxydant, et de préférence par le combustible, suivant un des procédés connus décrits plus haut (première technique) ou en combinaison avec a l'emploi d'un autre procédé de gunitage.

Suivant une deuxième modalité de l'invention, le chauffage des - gaz est effectué par voie électrique.

Suivant une autre modalité de l'invention, le chauffage du matériau pulvérulent réfractaire est effectué par la combustion d'un métal (Al, Mg,...) se transformant en oxyde réfractaire.

Le présent procédé, outre les avantages déjà cités, permet d'approprier les qualités du revêtement déposé aux désiderata particuliers, notamment son épaisseur, sa densité, etc..., grâce au fait que l'on dispose lors de la projection, de la possibilité d'agir sur plusieurs paramètres, à savoir : - la granulométrie du matériau, sa composition chimique qui influence sa réfractairité, son état fritté ou non, - la proportion poudre/gaz brûlés, -la distance de l'extrémité du brûleur à la surface à recouvrir, - la présence et la proportion de liant 5céramique accompagnant at le dit matériau.

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Par ailleurs, il a été constaté que l'enlèvement de ce revêtement après l'opération de coulée continue ne donnait pas lieu à arrachage du réfractaire permanent et permettait dans un délai très court, le renouvellement du revêtement et la remise en service du panier.

Un autre avantage important de ce procédé consiste' dans le fait que, faisant varier de façon appropriée un ou plusieurs des paramètres cités, on peut modifier à volonté la densité du revêtement déposé; Cette densité augmente par exemple si la distance nez du brûleur - paroi diminue (jusqu'à une valeur optimum), ainsi que le rapport quantité de poudre/gaz brûlés et vice-versa.

On peut ainsi facilement, après avoir déposé uniformément une couche^d1 épaisseur suffisante djμη revêtement protecteur peu dense renforcer les zones d'usure préférentielle du panier, par exemple la zone d'impact du jet d'acier tombant dans celui-ci, et la zone de contact avec le revêtement léger dé la scorie surnageant l'acier. On y parvient en déposant sur ces zones une surépaisseur locale d'une couche plus dense, résistant mieux à l'érosion et à l'abrasion. Ces surépaisseurs, bien accrochées à la sous-couche légère peuvent être facilement arrachées avec celle-ci, lors de l'arrachage du loup. Ces surépaisseurs plus denses sont réalisées par exemple en utilisant le même appareillage de gunitage à la famine que pour le revêtement dé faible densité et une modification éventuelle des paramètres tels que la distance entre le nez du brûleur et la paroi à protéger et la valeur du rapport quantité de poudre/gaz brûlés, dont il a déjà été fait mention plus haut.

Suivant 1'invention, le matériau pulvérulent réfractaire peut avantageusement être constitué de : - MgO avec ou sans C^O^, - <3e bonne pureté, - réfractaires silico-alumineux (teneur en A^O^ de 25 à 70 %) , // - de l'un des trois éléments mentionnés ci-dessus contenant U en plus du carbone.

Claims

1. Procédé pour déposer un revêtement protecteur sur le revêtement réfractaire permanent constituant la paroi intérieure d'un panier répartiteur de coulée continue, caractérisé en ce que l'on dépose sur la paroi du réfractaire permanent, un matériau pulvérulent réfractaire de préférence de faible densité destiné à constituer un revêtement léger et par conséquent de conductibilité thermique faible.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose le matériau pulvérulent réfractaire, par exemple au moyen d'un brûleur, en suspension dans des gaz chauds provenant de la combustion par un gaz oxydant pouvant être de l'oxygène pur, d'un gaz combustible-approprié, par exemple du gaz naturel, la granulométrie du dit matériau pulvérulent étant inférieur à 5 mm et avantageusement inférieur à 1 mm.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les matériaux réfractaires pulvérulents sont véhiculés par un ou des gaz tels que par exemple le combustible et/ou l'oxydant, et de préférence par le combustible, suivant un des procédés connus, ou en combinaison avec l'emploi d'un autre procédé de gunitage.

4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le chauffage des gaz est effectué par voie électrique.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le chauffage du matériau pulvérulent réfractaire est effectué par la combustion d'un métal (Al, Mg, Si...) se transformant en oxyde réfractaire.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, λ caractérisé en ce que l'on augmente la densité du revêtement U protecteur, en faisant diminuer la distance entre le nez du ♦ * j i ► · - 7 - · brûleur et la paroi à protéger et vice-versa.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on augmente la densité du revêtement protecteur en faisant diminuer la valeur du rapport quantité de poudre/gaz brûlés et vice-versa.

8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, après avoir déposé uniformément une couche d'épaisseur suffisante d'un revêtement protecteur peu dense, l'on renforce les zones d'usure préférentielle du panier, par exemple la zone d'impact du jet d'acier tombant dans celui-ci, et la zone de contact avec le revêtement léger de la scorie surnageant l'acier.

9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'on renforce les zones d'usure préférentielle du panier en déposant sur ces zones une surépaisseur locale d’une couche plus dense résistant mieux à l'érosion et à l'abrasion.

10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications. 1 à 9, caractérisé en ce que le matériau pulvérulent réfractaire est constitué de MgO avec ou sans

11. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le matériau pulvérulent réfractaire est constitué de Al^O^ de bonne pureté.

12. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le matériau pulvérulent réfractaire est constitué de réfractaires silico-alumirîeux (teneur en Alo0_ de * Z 3 25 à 70 %) . / m

13. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 10 à '12, I caractérisé en ce que le matériau pulvérulent réfractaire est constitué de l'un des trois éléments mentionnés ci-dessus contenant en plus du carbone. / / ' 5