WO2001091950A1 - Plaque refractaire - Google Patents

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WO2001091950A1
WO2001091950A1 PCT/BE2001/000093 BE0100093W WO0191950A1 WO 2001091950 A1 WO2001091950 A1 WO 2001091950A1 BE 0100093 W BE0100093 W BE 0100093W WO 0191950 A1 WO0191950 A1 WO 0191950A1
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WO
WIPO (PCT)
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zone
composition
plate
refractory
passage
Prior art date
Application number
PCT/BE2001/000093
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English (en)
Inventor
Pierre Patte
Jean-Marie G. R. J. Andre
Karl J. N. Colin
Original Assignee
Rotary Nozzle International S.A.
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Filing date
Publication date
Application filed by Rotary Nozzle International S.A. filed Critical Rotary Nozzle International S.A.
Priority to AU2001261931A priority Critical patent/AU2001261931A1/en
Priority to JP2001587951A priority patent/JP2004515358A/ja
Priority to EP01935839A priority patent/EP1289695A1/fr
Priority to BR0111243-0A priority patent/BR0111243A/pt
Publication of WO2001091950A1 publication Critical patent/WO2001091950A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28—Plates therefor
    • B22D41/30—Manufacturing or repairing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00—Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel

Definitions

  • the present invention relates to a refractory plate, in particular for a flow control system for a molten molten metal, comprising at least two zones considering the main plane of said plate: at least one passage zone which comprises at least a through hole for said liquid metal, and of a composition chosen to withstand in particular stresses due to contact with said liquid metal flowing through the hole, - a maneuvering zone intended to conduct regulation and ensure the stopping of the flow which is intended in particular to stop the flow of the liquid metal, and of a composition different from the composition of the passage zone, chosen to resist in particular thermal shocks due to the liquid metal pressing on this maneuvering zone in the event of flow stop, and a connection for securing said zones, to form a one-piece assembly in which a printed displacement for example to said maneuvering zone is transmitted unequivocally to the or respectively to each passage zone.
  • DE-A-1,935,424 claims a closure device provided with a plate which is surrounded by a refractory support element of high porosity (50-60%) with thermal insulating properties.
  • EP-0832707 addresses a problem of wear at the level of the sliding surface of the refractory plates used in a system for regulating the flow of a metallurgical container.
  • This document covers a multilayer refractory body consisting of a high density wear layer and at least one other layer of different physical characteristics, the thickness ratio between the wear layer and the other extending from 1: 2 to 1: 5.
  • the plate is provided with a housing which receives an insert made of high-hardness metallic material (composite zirconium-molybdenum), fixed to the rest of the plate by an elastic cement.
  • This insert is to prevent solidification of the metal during closing thanks to its high thermal conductivity, but it has proven to be poor in resistance to erosion.
  • the insert technique is also reported in DE-A-
  • a basic structure of the plate surrounds and supports an oxide ceramic insert, thanks to a mortar playing the role of thermal expansion joint.
  • the basic structure itself is made of magnesium concrete.
  • the ceramic insert is surrounded by an aluminous concrete.
  • the interface between the main body of the plate and the insert constitutes a weak point which is highly annoying because it is subject to corrosion, to infiltration of liquid metal, to suction. air, etc.
  • the aim of the present invention is to remedy the problems which arise both from the presence of this interface and also from its production which, for its part, takes time and requires the use of a cement or mortar with known particular qualities, to finally not give the expected result.
  • the invention proposes a plate, all of the zones of which are produced simultaneously so as to be intimately nested one inside the other and linked unequivocally and without the possibility of gaps between them.
  • said zones each take up the entire thickness of the plate and the bonding connection between said different zones is the result of co-pressing, that is to say of simultaneous pressing, in the same mold of the composition constituting the passage zone or zones and of the different composition constituting the maneuvering zone, the different compositions having been previously placed in the mold in a manner, respectively according to the zones.
  • the co-pressing is followed by a consolidation heat treatment.
  • the passage zone relates to the entire thickness of the refractory plate, this can advantageously be used successively in the front and back position, which is not the case for plates with insert.
  • the invention also relates to a method of manufacturing the refractory plate according to the invention, in particular for a system for regulating the flow of a molten molten metal, comprising at least two zones, by considering the main plane of said system: at least a passage zone of a first determined composition, and a maneuvering zone of a second determined composition, forming the rest of the plate. Each zone extends over the entire thickness of the plate.
  • the process of the invention comprises the addition to a mold, on the one hand, of one or more volumes of the composition for the passage zone (s) and, on the other hand, of a volume of the other composition for the maneuvering zone, respecting the desired geometric limits for each corresponding zone, the composition chosen for each zone being identical over the entire thickness of the plate, simultaneous pressing of the two compositions in the mold to give a desired shape and compactness to the pressed plate, and - a heat treatment to consolidate the pressed plate.
  • the refractory plate according to the invention can be just as much in an upper and / or lower fixed position as in a lower or intermediate mobile position.
  • Other details and particularities of the invention will emerge from the secondary claims and from the description of the drawings which are annexed to the present specification and which illustrate, by way of nonlimiting examples, both the plate of the invention and its method of manufacturing according to the invention.
  • the terms "passage” and “maneuver” currently used are only used to differentiate types of different zones in the embodiments described, without limiting the substance of the invention.
  • Figure 1 shows in a plan view an embodiment of a plate of the invention, in which two passage areas are enclosed in what is called the maneuvering area.
  • FIG. 2 shows, also in a plan view, another embodiment of a plate of the invention, in which two passage zones are contiguous to a maneuvering zone and situated on either side of this zone .
  • FIG. 3 shows, still in a plan view, a variant of a plate of the invention, in which the passage area of a given composition is surrounded by a maneuvering area of another composition.
  • the passage zone 1 called part 1 below, and provided with a taphole 3 has a composition specially designed to resist the flow of molten molten metal and slag which accompany it while the operating zone 2, called main body 2 below, which is not subjected to the continuous flow of molten metal must be able to withstand the thermal shock incurred during the closing of the valve and ensure by example the positioning and / or displacement of the refractory plate.
  • zones 1 and 2 extends each time over the entire thickness of the plate.
  • Part 1 consists of first choice refractory grains chosen from the family of aluminas, mullites, zirconia and their compounds, of divided carbon which may be of the graphite, anthracite type; coke and carbon black, antioxidants and a thermosetting resin.
  • the main body 2 which is integral with the part 1 consists mainly of refractory grains belonging to the silica-alumina system such as bauxite, andalusite, kyanite and chamotte and / or refractory grains resulting from a recycling process and in particular from recycling of these same refractory casting plates, these grains being coated and bound by a carbon bonding agent compatible with that used to bond the grains of part 1.
  • the refractory grains of part 1 are made up of first quality qualities of magnesia and / or spinel MgO AI203, divided carbon, antioxidants and a thermosetting resin.
  • the refractory grains of the main body 2 advantageously consist of less noble qualities belonging to the same system as those of part 1 and / or of batches resulting from a recycling process and in particular from the recycling of these same refractory casting plates. These grains of body 2 are then linked by a carbon bonding agent compatible with that of part 1.
  • the part 1 and the main body 2 are compatible from the manufacturing point of view. , especially during the different stages of manufacturing (co-pressing, steaming, baking) so that the plate has sufficient cohesion between these two components 1 and 2 so that it behaves in service as a one-piece assembly.
  • the two compositions of raw materials specific for the part 1 and for the main body 2 respectively, must have compacted densities and relatively close pressed densities for successful co-pressing, hence the advantage of using in all or in part, to make the main body 2, recycled materials from a reprocessing of masses from plates of the same use.
  • the same carbon bonding system will be used to link the refractory grains of the constituents 1 and 2, namely the same thermosetting resin or two resins that are rheologically and thermally compatible.
  • This way of doing things is a way to obtain a structural connection between part (s) 1 and body 2.
  • the part 1 and the main body 2 undergo different thermal and chemical stresses during service, they are provided with agents or combinations of antioxidant agents adapted to these respective stresses.
  • the advantage of the design of the plate of the invention is that it only reinforces by highly developed antioxidant systems the zones that are actually stressed, without however increasing the cost of developing the refractory plate. According to the geometry of the plate as a whole and according to the position of the tap hole (s) 3, a different design will be adopted from the set formed by the different compositions.
  • the part (s) 1 can be in a landlocked position in the main body 2 (FIG. 1) or in an adjacent position relative to this main body 2 as illustrated in FIG. 2. Similarly, in the case of a linear movement plate with one or more tap holes 3, the enclosed position, shown in Figure 3, of part 1 may be preferred.
  • a thin but rigid accessory can temporarily materialize the border between the part 1 and the main body 2 during the phase of deposit of the two compositions in the mold. Once the two compositions have been placed in their respective housings, the accessory is removed before pressing proper to promote intimate contact and nesting of the two compositions at the interface between part 1 and main body 2.
  • either the press is provided with a core materializing said hole 3, or it is obtained by coring in the composite part produced by pressing.
  • the use of a core has several advantages: - gain in terms of the quantity of noble mixture intended for part 1, no subsequent coring operation or resulting tearing or flaking defects, better surface condition of the wall constituting the tap hole 3, favorable to the resistance to erosion in service.
  • the passage zone or zones 1 can be provided, at each taphole 3, with a fitting and centering system for a refractory piece (not shown) contiguous with the pouring system.
  • Each hole 3 is materialized by a part 1, the two parts 1 being located in the landlocked position in a main body 2.
  • the parts 1 and the main body 2 are compressed on a hydraulic press; the monobloc plate obtained has two parallel main faces themselves formed by the coplanar faces of the two components 1 and 2. After baking and baking in a protected atmosphere, the refractory composite plate obtained has all the guarantees of cohesion and has a very quite satisfactory.
  • Example 2 (FIG. 2) In this example, the same compositions are used as in Example 1 for the parts 1 and the main body 2 but the parts 1 are in an adjacent position relative to the main body 2.
  • the composite plate according to this design also performs very well in service.
  • compositions used to make the two constituents 1 and 2 are the same as those of Example 1.
  • the general shape and design of the plate of the invention are the same as in Example 1, Figure 1, but this time the composition of the main body consists of grains from a recycling process of plates, to which is added a carbon agent consisting of graphite at a rate of 4%, antioxidant and resin.
  • a plate is made up of a part 1 based on magnesia for the aggregate and the fine fraction (90% by weight), carbon in the form of graphite (5%), resin and antioxidants for the balance.
  • the main body 2 is made from magnesium aggregates from a recycling process for 75% by weight, first-use magnesia fines for 15% by weight, the carbon agent being the same as for part 1 .

Abstract

Plaque réfractaire, en particulier pour un système de régulation de débit d'un métal fondu liquide, comprenant au moins deux zones en considérant le plan principal de la plaque : une zone de passage (1) avec au moins un trou de passage (3) pour ledit métal liquide et d'une composition résistant à des sollicitations dues au métal liquide coulant à travers le trou (3), et une zone de manoeuvre (2) destinée à arrêter l'écoulement du métal liquide, et d'une composition, différente de celle de la zone de passage (1), choisie pour résister notamment à des chocs thermiques en cas d'arrêt de l'écoulement lesdites zones reprenant chacune toute l'épaisseur de la plaque et dans laquelle la liaison de solidarisation entre les zones de passage (1) et de manoeuvre (2) est le résultat d'un copressage, dans un même moule, de la composition de la ou les zones de passage (1) et de la composition de la zone de manoeuvre (2), les compositions ayant été préalablement disposées dans le moule de manière respective suivant les zones, suivi d'un traitement thermique de consolidation, et procédé de fabrication de ladite plaque.

Description

"Plaque réfractaire"
La présente invention se rapporte à une plaque réfractaire, en particulier pour un système de régulation de débit d'un métal fondu liquide, comprenant au moins deux zones en considérant le plan principal de ladite plaque : au moins une zone de passage qui comporte au moins un trou de passage pour ledit métal liquide, et d'une composition choisie pour résister notamment à des sollicitations dues au contact avec ledit métal liquide coulant à travers le trou, - une zone de manœuvre destinée à conduire la régulation et assurer l'arrêt de l'écoulement qui est destinée notamment à arrêter l'écoulement du métal liquide, et d'une composition différente de la composition de la zone de passage, choisie pour résister notamment à des chocs thermiques dus au métal liquide en appui sur cette zone de manœuvre en cas d'arrêt de l'écoulement, et une liaison de solidarisation desdites zones, pour former un ensemble monobloc dans lequel un déplacement imprimé par exemple à ladite zone de manœuvre est transmis de manière univoque à la ou respectivement à chaque zone de passage.
L'examen des modes d'endommagement de plaques réfractaires connues, dus à leur utilisation, révèle différents types de dégradations : au niveau du trou de coulée, des fissures radiales et une assez forte érosion des lèvres sont constatées, - en position de fermeture, la plaque est soumise, à l'aplomb du métal en fusion, à un choc thermique violent qui génère, sous la surface, des contraintes mécaniques qui, à terme, conduisent à un écaillage.
Il en résulte que ces plaques doivent répondre à des critères de : résistance à la fissuration radiale résistance à l'érosion et à la corrosion chimique résistance au choc thermique résistance à l'écaillage. A ce jour, aucune solution basée sur une composition unique pour la plaque entière ne donne pleine satisfaction d'un point de vue technique et économique.
Plusieurs documents font mention de plaques pour vannes métallurgiques faisant appel à une combinaison de plusieurs matériaux. Ainsi, la DE-A-1.935.424 revendique un dispositif de fermeture muni d'une plaque qui est entourée d'un élément support réfractaire de haute porosité (50-60%) aux propriétés thermiques isolantes.
La EP-0832707 vise un problème d'usure au niveau de la surface de glissement des plaques réfractaires utilisées dans un système de régulation dé débit d'un récipient métallurgique. Ce document couvre un corps réfractaire multicouche constitué d'une couche d'usure de haute densité et d'au moins une autre couche de caractéristiques physiques différentes, le rapport d'épaisseur entre la couche d'usure et l'autre s'étendant de 1 :2 à 1 :5.
Dans la DE-A-1.937.742, la plaque est pourvue d'un logement qui reçoit un insert en matériau métallique à haute dureté (composite oxyde de zirconium-molybdène), fixé au reste de la plaque par un ciment élastique. Le rôle de cet insert est d'empêcher la solidification du métal lors de la fermeture grâce à sa haute conductivité thermique mais il s'est avéré peu performant en résistance à l'érosion. La technique de l'insert est aussi rapportée dans la DE-A-
3.614.730 dans laquelle une structure de base de la plaque entoure et supporte un insert en céramique de type oxyde, grâce à un mortier jouant le rôle de joint d'expansion thermique. La structure de base elle-même est constituée d'un béton magnésien. Par contre, dans la DE-A-2.719.105 l'insert céramique est entouré d'un béton alumineux. Dans cette conception avec insert et ciment ou mortier de pose, l'interface entre le corps principal de la plaque et l'insert constitue un point faible fortement gênant parce que sujet à de la corrosion, à une infiltration de métal liquide, à une aspiration d'air, etc. La présente invention a pour but de remédier aux problèmes qui proviennent tant de la présence de cette interface qu'aussi de sa réalisation qui, de son côté, prend du temps et nécessite l'utilisation d'un ciment ou mortier aux qualités particulières connues, pour finalement ne pas donner le résultat escompté. Dans ce but, l'invention propose une plaque dont toutes les zones sont réalisées simultanément de manière à être intimement imbriquées l'une dans l'autre et liées de façon univoque et sans possibilité d'interstice(s) entre elles.
A cet effet, suivant l'invention, lesdites zones reprennent chacune toute l'épaisseur de la plaque et la liaison de solidarisàtion entre lesdites zones différentes est le résultat d'un copressage, c'est-à-dire d'un pressage simultané, dans un même moule de la composition constituant la ou les zones de passage et de la composition différente constituant la zone de manœuvre, les compositions différentes ayant été préalablement disposées dans le moule de manière , respective suivant les zones. Le copressage est suivi d'un traitement thermique de consolidation.
Comme selon l'invention, la zone de passage concerne la totalité de l'épaisseur de la plaque réfractaire, celle-ci pourra avantageusement être utilisée successivement en position recto et verso, ce qui n'est pas le cas des plaques avec insert. L'invention concerne également un procédé de fabrication de la plaque réfractaire suivant l'invention, en particulier pour un système de régulation de débit d'un métal fondu liquide, comprenant au moins deux zones, en considérant le plan principal dudit système : au moins une zone de passage d'une première composition déterminée, et une zone de manœuvre d'une seconde composition déterminée, formant le reste de la plaque. Chaque zone s'étend sur toute l'épaisseur de la plaque. Le procédé de l'invention comporte à cet effet l'apport dans un moule, d'une part, d'un ou de plusieurs volumes de la composition pour la ou les zones de passage et, d'autre part, d'un volume de l'autre composition pour la zone de manœuvre, en respectant des limites géométriques souhaitées pour chaque zone correspondante, la composition choisie pour chaque zone y étant identique sur toute l'épaisseur de la plaque, un pressage simultané des deux compositions dans le moule pour donner une forme et une compacité souhaitées à la plaque pressée, et - un traitement thermique de consolidation de la plaque pressée.
Dans un système de régulation de débit susdit de métal liquide en fusion, la plaque réfractaire selon l'invention peut se trouver tout autant en position fixe supérieure et/ou inférieure qu'en, position mobile inférieure ou intermédiaire. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, aussi bien la plaque de l'invention que son procédé de fabrication suivant l'invention. Entre autres, les termes "de passage" et "de manœuvre" utilisés présentement ne, le sont que pour différencier des types de zones différentes dans les formes de réalisation décrites, sans limiter le fond de l'invention.
La figure 1 montre dans une vue en plan une forme de réalisation d'une plaque de l'invention, dans laquelle deux zones de passage sont enclavées dans ce que l'on nomme la zone de manœuvre. La figure 2 montre, aussi dans une vue en plan, une autre forme de réalisation d'une plaque de l'invention, dans laquelle deux zones de passage sont contiguës à une zone de manœuvre et situées de part et d'autre de cette zone.
La figure 3 montre, encore dans une vue en plan, une variante d'une plaque de l'invention, dans laquelle la zone de passage d'une composition donnée est entourée d'une zone de manœuvre d'une autre composition.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Dans la conception de la plaque réfractaire selon l'invention, la zone de passage 1 appelée partie 1 ci-après, et munie d'un trou de coulée 3, a une composition spécialement étudiée pour résister au flux du métal fondu liquide et des scories qui l'accompagnent tandis que la zone de manœuvre 2, appelée corps principal 2 ci-après, qui n'est pas soumise au flux continu du métal en fusion doit pouvoir résister au choc thermique encouru lors de la fermeture de la vanne et assurer par exemple le positionnement et/ou le déplacement de la plaque réfractaire. Chacune des zones 1 et 2 s'étend chaque fois sur toute l'épaisseur de la plaque.
La partie 1 est constituée de grains réfractaires de premier choix choisis dans la famille des alumines, mullites, zircones et leurs composés, de carbone divisé pouvant être de type graphite, anthracite; coke et noir de carbone, d'agents antioxydants et d'une résine thermodurcissable.
Le corps principal 2 qui est solidaire de la partie 1 est constitué principalement de grains réfractaires appartenant au système silice-alumine tels que bauxite, andalousite, kyanite et chamotte et/ou de grains réfractaires issus d'un procédé de recyclage et en particulier du recyclage de ces mêmes plaques réfractaires de coulée, ces grains étant enrobés et liés par un agent de liaison carboné compatible avec celui utilisé pour lier les grains de la partie 1.
En variante, lorsque les conditions de coulée et la nature du métal l'exigent, les grains réfractaires de la partie 1 sont constitués de qualités de premier choix de magnésie et/ou de spinelle MgO AI203, de carbone divisé, d'agents antioxydants et d'une résine thermodurcissable. Les grains réfractaires du corps principal 2 sont avantageusement constitués de qualités moins nobles appartenant au même système que ceux de la partie 1 et/ou de lots issus d'un procédé de recyclage et en particulier du recyclage de ces mêmes plaques réfractaires de coulée. Ces grains du corps 2 sont alors liés par un agent de liaison carboné compatible avec celui de la partie 1. Pour réussir l'élaboration de la plaque réfractaire monobloc selon l'invention, il faut que la partie 1 et le corps principal 2, bien que de compositions différentes parce qu'ils assurent une fonction particulière respective, soient compatibles sur le plan de la fabrication, notamment lors des différentes étapes de la fabrication (copressage, étuvage, cuisson) afin que la plaque présente une cohésion suffisante entre ces deux constituants 1 et 2 pour qu'elle se comporte en service comme un ensemble monobloc.
En particulier, les deux compositions de matières premières, particulières pour la partie 1 et pour le corps principal 2 respectivement, devront présenter des densités tassées et des densités pressées relativement proches pour réussir le copressage, d'où l'avantage d'utiliser en tout ou en partie, pour réaliser le corps principal 2, des matières recyclées issues d'un retraitement de masses provenant de plaques de même usage.
De manière avantageuse, on utilisera, le même système de liaison carbonée pour lier les grains réfractaires des constituants 1 et 2, à savoir une même résine thermodurcissable ou deux résines compatibles sur le plan rhéologique et thermique. Cette manière de faire est une voie pour obtenir une liaison structurelle entre partie(s) 1 et corps 2.
Etant donné que la partie 1 et le corps principal 2 subissent des sollicitations thermiques et chimiques différentes en cours de service, elles sont pourvues d'agents ou de combinaisons d'agents antioxydants adaptés à ces sollicitations respectives.
L'avantage de la conception de la plaque de l'invention est de ne renforcer par des systèmes antioxydants hautement élaborés que les zones réellement sollicitées, sans toutefois grever le coût d'élaboration de la plaque réfractaire. Selon la géométrie de la plaque dans son ensemble et selon la position du ou des trous de coulée 3, on adoptera une conception différente de l'ensemble formé par les compositions différentes.
La ou les parties 1 peuvent se trouver en position enclavée dans le corps principal 2 (figure 1) ou en position adjacente par rapport à ce corps principal 2 comme illustré par la figure 2. De même, lorsqu'il s'agit d'une plaque à mouvement linéaire à un ou plusieurs trous de coulée 3, la position enclavée, montrée à la figure 3, de la partie 1 peut être préférée.
Dans une des formes de réalisation préférées de l'invention lors de l'opération de pressage, soit en mode hydraulique soit par friction, un accessoire mince mais rigide peut matérialiser momentanément la frontière entre la partie 1 et le corps principal 2 durant la phase de dépôt des deux compositions dans le moule. Une fois les deux compositions mises en place dans leurs logements respectifs, l'accessoire est enlevé avant le pressage proprement dit pour favoriser le contact et l'imbrication intimes des deux compositions au niveau de l'interface entre partie 1 et corps principal 2.
Une telle façon de procéder permet d'obtenir tant pour la partie 1 que pour le corps principal 2 des caractéristiques physiques (de densité et de porosité) aussi élevées que si elles étaient pressées séparément. De plus, des inspections par microscope et des tests mécaniques par flexion sur des barreaux prélevés sur des pièces composites élaborées selon le procédé de l'invention ont montré que l'interface entre partie 1 et corps principal 2 ne constitue pas un point faible, la rupture par flexion ayant le plus souvent lieu au niveau de la partie qui mécaniquement est la plus faible (partie 1 ou corps principal 2 selon le cas).
Pour réaliser le trou de coulée 3 au diamètre requis, soit la presse est pourvue d'un noyau matérialisant ledit trou 3, soit il est obtenu par carottage dans la pièce composite élaborée par pressage.
L'utilisation d'un noyau présente plusieurs avantages : - gain quant à la quantité de mélange noble destiné à la partie 1 , pas d'opération ultérieure de carottage ni de défauts par arrachement ou par écaillage qui en résultent, meilleur état de surface de la paroi constituant le trou de coulée 3, favorable à la résistance à l'érosion en service. Une fois l'étape de mise en forme terminée, les pièces composites sont soumises aux opérations classiques d'étuvage, de cuisson en atmosphère protégée (imprégnation ultérieure au brai si nécessaire) et de parachèvement par rectification.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre des revendications.
Ainsi, la ou les zones de passage 1 peuvent être pourvues, au niveau de chaque trou de coulée 3, d'un système d'emboîtement et de centrage pour une pièce réfractaire (non représentée) contiguë du système de coulée. Quelques particularités de l'invention vont maintenant être illustrées par des exemples.
Exemple 1 (figure 1)
Dans cet exemple, on désire fabriquer une . plaque de coulée à mouvement rotatif munie de deux trous de coulée 3.
Chaque trou 3 est matérialisé par une partie 1 , les deux parties 1 étant localisées en position enclavée dans un corps principal 2.
Pour réaliser la partie 1 , on a utilisé un mélange constitué de :
- corindon blanc 1-3 mm : 35% - ' corindon blanc <1 mm : 40% alumine calcinée 325 mesh : 15% graphite <150 μm 5% et, pour le solde, de la résine thermodurcissable et un ensemble d'agents antioxydants connus. Pour réaliser le corps 2, on a utilisé un mélange constitué de : andalousite 1-3 mm : 40%
- andalousite <1 mm : 30%
- andalousite <0,2 mm : 10% alumine calcinée 325 mesh : 10% - graphite < 150 μm 3% le solde étant constitué de la même résine thermodurcissable et d'un ou d'agents antioxydants connus.
Les parties 1 et le corps principal 2 sont copressés sur presse hydraulique; la plaque monobloc obtenue présente deux faces principales parallèles elles-mêmes constituées par les faces coplanaires des deux constituants 1 et 2. Après étuvage et cuisson sous atmosphère protégée, la plaque composite réfractaire obtenue présente toutes les garanties de cohésion et a un comportement en service tout à fait satisfaisant.
Exemple 2 (figure 2) Dans cet exemple, on utilise les mêmes compositions que dans l'exemple 1 pour les parties 1 et le corps principal 2 mais les parties 1 se trouvent en position adjacentes par rapport au corps principal 2.
La plaque composite selon cette conception se comporte également très bien en service.
Exemple 3 (figure 3)
On désire réaliser une plaque réfractaire pour tiroir linéaire dont la partie 1 se trouve en position enclavée dans le corps principal 2.
Les compositions utilisées pour réaliser les deux constituants 1 et 2 sont les mêmes que celles de l'exemple 1.
Exemple 4
Pour cet exemple, la forme générale et la conception de la plaque de l'invention sont les mêmes que dans l'exemple 1 , figure 1 , mais cette fois la composition du corps principal est constituée de grains issus d'un procédé de recyclage de plaques, auxquels est ajoutée un agent carboné constitué de graphite à raison de 4%, d'antioxydant et de résine.
Il est constaté que l'option choisie d'utiliser des grains recyclés permet de renforcer la compatibilité entre les 2 constituants de la plaque ainsi obtenue. Exemple 5
Pour la coulée d'aciers spéciaux dans laquelle la formation d'aluminate de calcium est à éviter, on réalisé une plaque constituée d'une partie 1 à base de magnésie pour l'agrégat et la fraction fine (90% du poids), de carbone sous forme de graphite (5%), de résine et d'antioxydants pour le solde.
Le corps principal 2 est réalisé à partir d'agrégats magnésiens issus d'un procédé de recyclage pour 75% du poids, de fines de magnésie de premier usage pour 15% du poids, l'agent carboné étant le même que pour la partie 1.
L'invention a été décrite principalement dans le cadre de zones, différentes en composition, contiguës dans le sens du plan des dessins des figures.

Claims

REVENDICATIONS
1. Plaque réfractaire, en particulier pour un système de régulation de débit d'un métal fondu liquide, comprenant au moins deux zones en considérant le plan principal de ladite plaque - au moins une zone de passage (1 ) qui comporte au moins un trou de passage (3) pour ledit métal liquide et d'une composition choisie pour résister notamment à des sollicitations dues au contact avec ledit métal liquide coulant à travers le trou (3), - une zone de manœuvre (2) destinée à conduire la régulation, qui est destinée à arrêter l'écoulement du métal liquide, et d'une composition différente de la composition de la zone de passage (1), choisie pour résister notamment à des chocs thermiques dus au métal liquide en appui sur cette zone de manœuvre (2) en cas d'arrêt de l'écoulement, et une liaison de solidarisation desdites zones pour former une ensemble monobloc, caractérisée en ce que lesdites zones reprennent chacune toute l'épaisseur de la plaque et la liaison de solidarisation entre les zones de passage (1) et de manœuvre (2) est le résultat d'un copressage, dans un même moule, de la composition constituant la ou les zones de passage (1.) et de la composition différente constituant la zone de manœuvre (2), les compositions différentes ayant été préalablement disposées dans le moule de manière respective suivant les zones, suivi d'un traitement thermique de consolidation.
2. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la ou les zones de passage (1) et la zone de manœuvre (2) sont directement liées entre elles structurellement.
3. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le ou les trous de coulée (3) de la ou des zones de passage (1 ) sont réalisés par carottage de la plaque après le copressage des compositions.
4. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le ou les trous de coulée de la ou des zones de passage (1 ) sont obtenus directement par utilisation d'un noyau lors du copressage.
5. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que (a ou les zones de passage (1 ) sont enclavées dans la zone de manœuvre (2).
6. Plaque réfractaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que la zone de passage (1) enclavée comporte plusieurs trous de coulée (3).
7. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la ou les zones de passage (1 ) et la zone de manœuvre (2) sont contiguës.
8. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la ou les zones de passage (1) sont pourvues, au niveau de chaque trou de coulée (3), d'un système d'emboîtement et de centrage pour une pièce réfractaire contiguë du système de coulée.
9. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la composition de la ou des zones de passage (1) est constituée de grains réfractaires de premier choix appartenant à la famille des alumine, mullite, zircone, et leurs composites, carbone divisé pouvant être de type graphite, anthracite, coke, noir de carbone, d'agents antioxydants et d'une résine thermodurcissable.
10. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la composition de la zone de manœuvre (2) est constituée - de grains réfractaires appartenant au système silice-alumine, tels que bauxite, andalousite, kyanite et chamotte et/ou en tout ou en partie, de grains réfractaires issus d'un procédé de recyclage, liés par un agent carboné compatible avec celui de la zone de passage (1 ).
11. Plaque réfractaire selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la composition de la zone de passage (1) comprend des grains réfractaires de premier choix de magnésie et /ou de spinelle MgO AI203, de carbone divisé, d'agents antioxydants et d'une résine thermodurcissable et en ce la composition de la zone de manœuvre (2) comprend des grains réfractaires moins nobles appartenant au même système que ceux de l'autre zone (1 ) et, en tout ou en partie, issus d'un procédé de recyclage, liés par un agent de liaison carboné compatible avec celui de la zone de passage (1).
12. Procédé de fabrication d'une plaque réfractaire, en particulier pour un système de régulation de débit d'un métal fondu liquide, comprenant au moins deux zones, en considérant le plan principal de ladite plaque : - au moins une zone de passage (1) d'une première composition déterminée, et une zone de manœuvre (2) d'une seconde composition déterminée, formant le reste de la plaque, le procédé étant, caractérisé en ce qu'il comporte - l'apport dans un moule, d'une part, d'un ou de. plusieurs, volumes de la composition pour la ou les zones de passage (1) et, d'autre part, d'un volume de l'autre composition pour la zone de manœuvre (2), en respectant des limites géométriques souhaitées pour chaque zone correspondante, la composition choisie pour chaque zone y étant identique sur toute l'épaisseur de la plaque, un pressage simultané des deux compositions dans le moule pour donner une forme et une compacité souhaitées à la plaque pressée, et un traitement thermique de consolidation de la plaque pressée.
13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte pour l'apport séparé des compositions, un cloisonnement dans le moule des zones distinctes, et avant le pressage, une suppression du cloisonnement.
14. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'après le pressage de la plaque, on réalise le ou les trous de coulée (3) par carottage.
15. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'il comporte, pour façonner le ou les trous de coulée (3), une utilisation d'un noyau de moulage.
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