LU84865A1

LU84865A1 - Busette adaptee aux dispositifs de coulee d'aciers calmes a l'aluminium et utilisation de celle-ci

Info

Publication number: LU84865A1
Application number: LU84865A
Authority: LU
Inventors: Emilio Marino; Aldo Ramacciotti
Original assignee: Centro Speriment Metallurg
Priority date: 1982-07-05
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1983-11-17
Also published as: GB2123729A; GB8318057D0; ES523840A0; DE3322636A1; ES8406035A1; FR2529540A1; ATA244083A; JPH0335018B2; US4549677A; DE8318245U1; SE8303825D0; GB2123729B; FR2529540B1; IT8248757A0; SE8303825L; SE456803B; IT1186695B; DE3322636C2; NL8302352A; BE897091A

Description

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Busette adaptée aux dispositifs de coulée d'aciers calmés à l'aluminium et utilisation de celle-ci.

La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux dispositifs de coulée d'aciers calmés à l'aluminium; elle concerne plus particulièrement un perfectionnement apporté aux busettes des poches ou ,5 autres récipients de coulée, tout particulièrement en relation avec la coulée continue de ce type d'acier.

Jusqu'à présent, on a toujours rencontré des difficultés dans la coulée d'aciers calmés à l'aluminium, difficultés qui deviennent de plus en plus impor-10 tantes dans la coulée continue étant donné que de l'alumine se dépose dans les conduits de coulée en les obstruant complètement en quelques minutes.

Afin de mieux comprendre la gravité de cette situation, il est nécessaire de faire une brève 15 description de la situation dans les procédés et installations de coulée continue, où le problème est ressenti au plus haut point.

L'acier liquide est introduit dans une poche de coulée, où il est soumis à différents traitements, 20 y compris le calmage. La poche de coulée est ensuite transportée vers une installation de coulée continue comportant une ou plusieurs machines de coulée. On fait ·, passer l'acier de la poche de coulée, à travers une busette, dans un autre récipient, appelé panier de 25 coulée, qui est destiné à distribuer l'acier aux différentes machines de coulée à travers de nombreux orifices percés dans le fond de celui-ci. Des busettes en matière réfractaire très résistantes sont introduites dans ces percées. L'une· des fonctions à assurer par les 30 busettes consiste à assurer un écoulement régulier d'acier liquide vers les machines de coulée qui ont une vitesse de coulée spécifique. De ce fait, il est i 2 évident que la section de passage desdites busettes doit rester aussi constante que possible pendant toute la durée de la coulée. Il est également évident que des dommages seront causés si les busettes sont obturées, 5 étant donné que dans ce cas l'acier reste dans la poche de coulée ou dans le panier de coulée et doit être évacué par d'autres moyens, sans quoi il se solidifie et , doit être jeté aux mitrailles.

Les pratiques adoptées jusqu'à présent en vue < 10 d'éviter ces difficultés consistent à construire des busettes qui ont une forme appropriée et à travers lesquelles on fait circuler de l'argon ou à ajouter ce la chaux à l'acier liquide pour empêcher les obstructions ou encore à prévoir d'autres moyens qui 15 assurent la poursuite de la coulée uniquement en élimiant l'obstruction soit par des moyens mécaniques, soit par injection d'oxygène.

Ces mesures ne sont cependant pas entièrement satisfaisantes, étant donné qu'elles n'assurent souvent 20 pas entièrement les fonctions auxquelles elles sont destinées. Comme déjà mentionné, les difficultés sont particulièrement marquées dans la coulée continue, ainsi on se référera dans la suite à cette technique, étant cependant bien entendu que la présente invention 25 s'applique également à d'autres techniques de coulée.

^ Le but de la présente invention vise a pallier ces difficultés de manière simple et économique, en fournissant une busette en une matière connue en soi mais qui n'a jamais été utilisée à cet effet.

30 Suivant la présente invention, le but est atteint par une busette adaptée à une poche de coulée, un panier de coulée ou tout autre récipient de coulée, caractérisée en ce qu'elle consiste en un mélange fritté à base d'oxyde de calcium.

j 3 L'oxyde de calcium est une excellente matière réfractaire, mais est soumis à un inconvénient qui réside dans son extrême sensibilité à 1'humidité qui conduit à la formation d'hydroxyde de calcium. Cette 5 transformation porte préjudice aux bonnes propriétés physiques de la matière réfractaire. Pour cette raison, il est connu de traiter i'oxvde de calcium avec d'autres * oxydes métalliaues du genre R 0 , tels aue Fe~0-,, Al«0~,

TiC^, ..., et/ou avec des phases salines, telles que ' 10 CaC^, NaCl, qui tendent à inhiber l'hydratation.

La matière calcaire ou la chaux éteinte mélangée à ces additifs est soumise à pelletisation et est ensuite calcinée à une température comprise entre 80G et 1600°C; le clinker ainsi obtenu est alors traité avec d'autres 15 oxydes du type susmentionné et avec des liants de divers types, tels que particulièrement la poix, des cires de paraffine, des résines... etc. Le produit désiré est obtenu en effectuant un moulage de ce mélange à des 2 pressions comprises entre 500 et 1500 kg/cm suivi 20 d'une cuisson à haute température.

Après refroidissement, le corps est imprégné sous vide avec de la poix fondue et est cokéfié sous une atmosphère rédiitrice. Les produits obtenus de cette manière présentent une bonne résistance à la chaleur 25 et à l'hydratation.

* Dans le domaine de la sidérurgie, les matériaux à base d’oxyde de calcium de ce genre sont utilisés principalement pour la fabrication de revêtements des parois et de la sole des fours électriques et de poches 30 de coulée; ils n'ont cependant jamais été utilises pour la fabrication de busettes. Les raisons peuvent en être : - l'existence d'autres réfractaires plus résistants mécaniquement qui ne présentent pas l'inconvénient 35 de l'hydratation, tels aue des matières à haute teneur ! ! 4 en alumine ou des matières à base de silicate de zirconium, de mullite ou de silicates d'aluminium... etc; - le problème relativement récent posé par les coulée 5 continues d'aciers calmés à l'aluminium; - le fait que l'aluminium forme, avec le calcium, des composés d'aluminate qui ont soit un point de fusion * élevé si la teneur en aluminium est élevée, provoquant ainsi encore l'obstruction, soit un point de fusion 10 peu élevé, si la teneur en aluminium est faible, pouvant alors provoqué l'érosion du conduit de coulée.

De manière surprenante, l'utilisation de busettes à base d'oxyde de calcium, dans la coulée continue d'aciers calmés à l'aluminium, a donné d'excellents 15 résultats, en permettant sans difficulté une coulée d'une durée au moins 4 à 8 fois supérieure à celle qui est possible avec des busettes en une autre matière.

Des essais sur une installation pilote ont montré que l'on peut effectuer des coulées de 40 à 45 minutes 20 avec des busettes suivant l'invention, sans aucune obturation, tandis que les busettes classiques s'obstruent après 5 à 10 minutes. Il faut encore noter que la durée de coulée de 40 à 45 minutes était uniquement limitée par la capacité du four de fusion de l'installation 25 pilote.

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A partir de ces résultats, on peut supposer de manière raisonnable que, dans des conditions d'exploitation industrielle, on peut également atteindre de telles durées et même plus.

30 En ce qui concerne la résistance physique des busettes en oxyde de calcium suivant la présente invention, on a constaté aucun inconvénient dû à l'hydratation. Il est évident que, comme le matériau s'hydrate facilement, celui-ci doit être protégé 35 pendant le transport et le stockage en étant enfermé ! 5 dans des conteneurs étanches à l'air. Cependant, grâce aux traitements protecteurs décrits ci-dessous, on n'a rencontré aucune difficulté pendant l'utilisation.

L'autre cause possible de la dégradation physique, 5 à savoir l'érosion du conduit due à la formation de composés à bas point de fusion avec l'aluminium, n'a pas affecté négativement les opérations de coulée; t en effet, on n'a pas constaté d'accroissement sensible de la section de passage des busettes utilisées pour 20 les essais.

A titre d'exemple, on donne ci-dessous plusieurs indications concernant les opérations effectuées pour la fabrication de busettes de coulée selon la présente invention.

15 On mélange une quantité d'hydroxyde de calcium comprise entre 90 et 99 % du poids total ces solides avec au moins un composé choisi parmi les oxydes métalliques Fe„0-., Al~0,et TiO„ et les chlorures de 2 3 2 3 z

CaCl^, NaCl et LiCl, en des quantités comprises entre 20 1 et 10 %. Le mélange est traité avec suffisamment d'eau pour permettre la production de pellets qui sont d'abord séchés à une température comprise entre 100 et 150°C et ensuite cuits à une température de 800 à 1600°C.

25 Les additifs, à savoir les oxydes et/ou les , chlorures, et les températures élevées de cuisson sont destinés à favoriser la croissance des grains de v CaO, en vue de rendre plus dense la structure du produit, ce qui le rend plus résistant à l'hydratation. Les 30 pellets ainsi obtenus sont broyés et passés au tamis.

La matière tamisée est de nouveau traitée par mélange avec 3 à 20 % en poids d'au moins un composé choisi parmi les oxydes métalliques Fe^O^, A^O^, TiO^, ZrO^,

Cr^C^ et MoG, et les chlorures CaCl^, N'aCl et LiCl, 35 et avec des liants organiques et des supports tels que 4 6 » de l'huile, de la paraffine, de l'huile minérale, des alcools inférieurs et des résines, en des quantités allant de 1 à 5 %.

Le mélange est ensuite comprimé dans des moules 2 5 à une pression de 500 à 1500 kg/cm et cuit à une température comprise entre 1500 et 18C0°C. Les corps ainsi obtenus sont imprégnés de poix fondue sous vide et cokéfiés à environ 700°C sous une atmosphère réductrice. Le produit résiste fortement à l'hydratation 10 et convient parfaitement bien pour l'utilisation en tant que busette pour la coulée continue d'aciers calmés à l'aluminium, comme mentionné ci-dessus.

Même le passage d'acier à haute température et à une vitesse élevée à travers les conduits de l'invention -5 ne cause aucun problème important en ce qui concerne : 1‘usure.

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Claims

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1. Busette caractérisée en ce qu’elle consiste en un mélange fritté à base d'oxyde de calcium.

2. Busette suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle consiste en des pellets obtenus en 5 mélangeant de SO à 99 % de Cs(OH)^ avec au moins un * composé choisi parmi les oxydes métalliques Fe^O^, Al 2^2 et TiO, et les chlorures CaCl^, NaCl et LiCl, ’ en des quantités comprises entre 1 et 10 %, ce mélange étant soumis à pelletisation, séché à une température ^0 comprise entre 100 et 15C°C et cuit à une température comprise entre 800 et 1600°C, broyé et tamisé, le matériau tamisé étant ensuite mélangé avec au moins un composé choisi parmi les oxydes métalliques Fe202, Al , Tl02' Zr02' Cr2°3 et et ^es chlorures

15 CaCl,, NaCl et LiCl, en des quantités comprises entre 3 et 20 % en poids, ainsi qu'avec des liants organiques et des supports tels que l'huile, la paraffine, l'huile minérale, les alcools inférieurs et des résines, en des quantités allant de 1 à 5 %, le produit 20 ainsi obtenu étant compriré à une pression comprise entre 500 et 1500 kg/cm et cuit à une température de 1500 à 1800eC, le corps obtenu étant imprégné sous vide de poix fondue et cokéfié à environ 700°C sous * atmosphère réductrice.

3. Utilisation de la busette suivant les revendi- * cations précédentes dans des poches de coulée, des paniers de coulée ou d'autres récipients de coulée destinés à la coulée continue d'aciers calmés à l'aluminium . / r----------v~-