Brevet FR2010664A1 — publié le 19700220

La présente invention concerne un revêtement protecteur pour les lances qui solf;utilisées dans le traitement de métaux en fusion. Dans la technique métallurgique moderne, il est courant de traiter des métaux en fusion en insufflant un gaz dans la masse du métal, le courant gazeux pouvant aussi parfois apporter un agent de traitement solide pulvérulent. Ceci se fait ordinairement au moyen d'un long tube creux qui est ouvert à une extrémité, qui est appelé lance et que l'on utilise dans les traitements par gaz, par exemple pour introduire de l'oxg- gène dans une masse de fer en fusion dans le procédé Linz- Donawitz de production de l'acier. tes lances qui sont utilisées à cette fin sont en général en métal bien qu'elles puissent entre aussi en matière réfractaire et elles sont ordinairement refroidies, par exemple par une circulation d'eau qui les traverse, ce qui tend à former à l'extérieur de la lance une croute de métal solidifié ou de scorie.Cette croûte a tendance à s'accumuler et cela constitue un inconvénient pour diverses raisons; du métal est ainsi perdu, la lance devient plus lourde et plus difficile à manipuler et il faut périodiquement enlever la croûte, ce qui, outre la perte de temps et le travail supplémentaire occasionné, endommage souvent la lance. La présente invention a pour objet un procédé de protection des lances qui sont utilisées pour injecter des gaz dans les métaux en fusion, procédé selon lequel on recouvre une partie ou la totalité de la surface extérieure de la lance d'une couche d'une matière réfractaire compressible, liée.Cette couche est de préférence en plusieurs parties faites d'un mélange réfractaire thermo-isolant contenant des fibres, pouvant entre écrasé, Pour améliorer encore davantage la protection de la lance, la partie extérieure de la couche et toutes les parties exposées de la lance peuvent Autre revetues d1un habillage réfractaire qui n'est pas mouillé par le métal en fusion. On préfère pour cela les apprêts réfractaires qui contiennent de l'oxyde de chrome. La couche de matière réfractaire liée peut être mixée sur lalance par tous moyens appropriés, par exemple ave des attaches, colliers ou pinces ou avec un adhésif, des adhésifs appropriés à cette fin étant les silicates de métaux alcalins, les résines furannioues, les phosphates d'aluminium et les sols de silice. La couche peut être appliquée par l'intermédiaire d'un mélange moulable mais il est en général préférable d'appliquer une couche qui a été préalablement formée. Au cours de l'utilisation de la lance,la tendance du métal en fusion à attaquer celle-ci et latendance à ln formation de croûtes peuvent être fortement réduite par B nature non mouillable du revêtement réfractaire qui a été mentionné plus haut. Meme s ril se forme une croûte1 s qu'on a retiré la lance et au cours de la compression ultérieure de la croûte, la matière réfractaire est légèrement écrasée mais on peut en général très facilement retirer la croûte sous la forme d'un cylindre creux, en la faisant glisser sur la lance. Si l'on estime nécessaire d'enlever la croûte en la coupant, la couche réfractaire protégera alors la lance d'une détérioration accidentelle. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exempie non limitatif, fer bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 de ce dessin est une représentation en perspective de l'extrémité d'une lance protégée conformément à l'invention. La figure 2 est une re-présentation en perspective de l'extrémité d'une lance qui est protégée aussi conformément à l'invention mais d'une manière différente. Sur l'extrémité inférieure de la lance 1 de la figure 1, sont fixés deux éléments semi-annulaires 2 de matière réfractaire fibreuse liée, thermc-isolante, qui sont maintenus sur la lance au moyen des pinces réfractaires 3, lesquelles peuvent être par exemple en un alliage à haut point de fusion. Sur la figure 2, deux éléments minces 4 d'une matière réfractaire isolante semblable sont fixés sur la lance avec un liant au silicate de sodium. Dans les deux cas, il est souhaitable que l'extrémi- té inférieure de la lance et la matière réfractaire isolante soient revêtues d'un habillage réfractaire contenant de l'oxyde chromique. tes exemples suivants sont donnés pour décrire plus en détail la présente invention, dont ils ne limitent pas la portée. Les exemples 1 à 3 décrivent des matières compressibles liées appropriées, tandis queissexemples 4 et 5 se rapportent à des mélanges pour le revêtement réfractaire non mouillable. Des matières liées particulièrement intéressantes sont formées avec un mélange comprenant une matière réfractaire fibreuse synthétique (de préférence 11 à 70% en poids), une charge réfractaire et un liant. Des revetements mouillables avantageux sont ceux qui comprennent une matière réfractaire en particules contenant de l'oxyde chromique et un liant minéral pour lier cette matière, en dispersion dans un milieu liquide. EXE 6lDE 1 On prépare une dispersion aqueuse à 1% en poids de matières solides avec les matières suivantes, les proportions étant des proportions pondérales Fibres d'alumino-silicate 34 % Poussière de coke passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille 60 % Mélange (1:2) de résines ure- formaldéhyde et phénol-formal déhyde 6 % On fait des manchons avec cette suspension en enlevant l'eau sur un moule cylindrique formant tamis, sous une pression d'aspiration de 100 g par cm2 pendant 8 à 10 secondes, l'eau étant aspirée au débit d'environ 160 litres par minute. Les manchons formés sont ensuite retirés du moule, ils sont séchés pendant une heure et demie à 2 heures en étuve et coupés de manière à former les éléments cylindriques destinés à protéger la lance. H:X H;,PIE 2 2 On opère comme dans ltexemple I en utilisant les mêmes matières mais dans des proportions différentes Fibres d'alumino-silicate 57 % Poussière de coke 35 % Liant résineux 7 % tes manchons formés ont une masse volumique de 0,27 à 0,33 g par cm3 et ils assurent une bonne protection des lances. EXEMPLE 3 : On prépare une suspension aqueuse avec les matières suivantes, les proportions étant des proportions pondérales Pate à papier 6 % Amiante 1% Liant résineux(phénol formaldéhyde ou urée formaldéhyde) 6 % Sable de silice fin 87 % On fait des manchons en enlevant l'eau de la suspension sur un moule formant tamis puis on les sèche. Ces manchons assurent une bonne protection des lances. EXEMPLE 4 Le mélange suivant (proportions pondérales) s'est avéré satisfaisant pour former un revêtement non mouillable Poudre de chromite (passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille) 51 % Poudre de graphite 5 % Bentonite comme agent de suspens ion 3% Orthopho sphat e mono-aluminique (solution aqueuse à 40%) 14 % Eau 27 % EXEMPLE 5 Le mélange ci-dessous (proportions pondérales) s'est également révélé satisfaisant pour former un revêtement non mouillable Poudre de chromite (passant au tamis de 0,15 mm d'ouverture de maille) 45 % Sol de silice à 30% de SiO2 30 % Liant de polysaccharides (produit Kelco de Company's KELZAN) 0,25 % Eau 24,75 % REVmnICAT IONS 1.- Procédé pour protéger les lances qui sont utiliséespour l'injection de gaz dans un métal en fusion, procédé caractérisé en ce que l'on recouvre une partie ou la totalité de la surface extérieure de la lance d'une couche d'une matière réfractaire compressible liée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche est formée d'un mélange réfractaire thermoisolant lié, contenant des fibres, pouvant entre écrasé. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface externe de la matière réfractaire compressible liée et toutes les parties exposées de la lance sont revêtues d'un habillage réfractaire non mouillable, par exemple contenant de la poudre de chromite.