Brevet FR2025951A1 — publié le 19700911

La présente invention se rapporte à la protection de lingotières contre l'érosion par le métal en fusion, et elle concerne aussi des revêtements réfractaires que l'on applique au tréteau ou à la base d'uns lingotière. Une lingotière comprend en général un corps creux en fonte qui est le plus souvent mais non obligatoirement, de section transversale rectangulaire et dont la section intérieure est légèrement décroissante vers le haut ou vers le bas, de sorte qu'on obtient une lingotière s'élargissant vers le bas (dite "lingotière normale") ou bien une lingotière s'élargissant vers le haut (dite "lingotière renversée"). lie fond de la lingotière est fermé par une base qui peut être d'un seul tenant avec le corps mais qui peut être également une plaque séparée ou "tréteau" sur lequel repose le corps ouvert aux deux bouts de la lingotière.Ce dernier agencement est indispensable dans le cas des lingotières "normales" afin de permettre le démoulage du lingot en soulevant le corps de la lingotière de son tréteau de manière à laisser le lingot libre en position debout iuiême avec des lingotières du type "renversé", il est de pratique relativement courante d'utiliser un tréteau séparé. Dans les lingotières de l'un ou de l'autre type, on coule le plus souvent le métal fondu, par exemple l'acier, par le haut et ce métal vient ainsi heurter le fond de la lingotière ou le tréteau. Le choc du métal chaud sur le fond de la lingotière ou le tréteau provoque son érosion et au bout. d'un certain temps, la lingotière tout entière, dans le cas d'un fond d'un seul tenant, doit être mise au rebut, ou bien le tréteau doit être remplacé.La présente invention a pour but de fournir un procédé de protection de lingotières de ce genre consistant à les munir d'un revêtement réfractaire qui, quand on l'applique sur l'intérieur, c'est-à-dire sur les parois ou la base ou le tréteau de la lingotièr, en diminue l'érosion, prolonge la vie utile de la lingotière ou du tréteau et réduit la tendance du lingot coulé à se coller aux parois, à la base ou au tréteau. Jusqu a présent,il était de pratique courant d'utiliser des revêtements comprenant une matière réfractaire parti oculaire et un liant tel qu'un hydrosol d'oxyde colloldal. On a maintenant découvert que, dans certaines conditions, on peut utiliser un hydrosol d'oxyde colloïdal seul pour cet usage. Selon la présente invention, un procédé de protection de la base et des parois d'une lingotière contre l'érosion par le métal en fusion est caractérisé en ce qu'il consiste à lui appliquer un revêtement qui est un hydrosol d'yde colloïdal contenant au moins 50% en poids de matières solides. lie sol préféré est un sol de silice colloïdal. Parmi les autres sols que l'on peut également utiliser, on mentionnera ceux de zircone, d'alumine, d'oxyde de chrome, d'oxyde de molybdène, d'oxyde de manganèse, d'oxyde de fer, et d'oxyde de tungstène. De nombreux sols de silice disponibles dans le commerce et du type de l'on utilise en qualité de liants dans les revêtements aes types indiqués plus haut contiennent de 30 à 40% en poids de matières solides et sont trop dilués pour en permettre l'utilisation dans le procédé selon la présente invention. On a cependant utilisé des sols de silice contenant de 60 à 75% en poids de matières solides et on a constaté que leur comportement était satisfaisant. En vue d'obtenir une telle proportion de matières solides dans un sol de silice, il est en général nécessaire que le sol de silice possède une surface spécifique de contact in férieure à environ 60 m2/g. Pour des raisons d'économie, il est souhaitable que la stabilité d'un sol soit d'au moins six mois et, étant donné qu'une plus petite surface spécifique de contact tend à augmenter la stabilité, on préfère également pour cette raison une surface de contact inférieure à environ 60 m2/g. Cependant, à mesure que diminue la surface spécifique de contact d'un sol, il en est de même de la résistance aux chocs thermiques du revêtement séché obtenu avec ce sol et, par conséquent, on préfère que cette surface spécifique de contact soit d'au moins 50 m2/g. Si cette surface spécifique 2 de contact du sol est supérieure à environ 7G m2/g, le sol, par suite de la faible dimension des particules du sol qui possèdent une réactivité unitaire accrue, tend à précipiter en très peu de temps, et on n'obtient pas la durée de conservation désirée d'au moins six mois. Si le sol contient un très fort pourcentage de matières solides, la viscosité du produit augmente à un point auquel le sol ne peut plus être facilement appliqué sur les surfaces désirées; en fait, à une certaine valeur de la teneur en matières solides, le sol devient. une pâte et non plus un liquide. On préfère donc que la viscosité du sol soit inférieure à 2000 centipoises. Pour résumer ce qui précède, les sols que l'on pré fère pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention doivent contenir de 60 à 70% en poids de matières solides, 2 doivent avoir une surface spécifique de contact de 55 à 65 m2/g et doivent présenter une viscosité inférieure à 2000 centipoises lies sols de ce genre ont en général une stabilité d'environ six mois. Si l'on désire que les sols soient utilisés peu de temps après leur préparation, on peut évidemment travailler avec des sols ayant une plus grande surface de contact (et par conséquent une plus grande résistance aux chocs thermiques) et obtenir de meilleurs résultats.Si l'application d'une pâte très épaisse est réalisable, on peut aboutir à une nouvelle amélioration par l'utilisation d'un sol ayant une forte teneur en matières solides. Cependant, les intervalles préférés qui ont été indiqués plus haut sont les plus avantageux dans les usages industriels et donnent des produits qui peuvent être pulvérisés tout en possédant une durée de conservation suffisante. L'épaisseur du revêtement appliqué peut aller jusqu'à 5 mm. lies exemples suivants montreront bien comment l'invention peut être mise en oeuvre. EXENSLE 1 On applique un sol de silice contenant 63% de matières solides et ayant une surface spécifique de contact de 60 m2/g au tréteau d'une lingotière normale. On applique ce sol à la façon d'une peinture dont l'épaisseur est d'environ 1 à 2 mm, et on le laisse sécher. On fait descendre ensuite le corps de la lingotière sur le tréteau et on assure une fermeture hermétique. On coule de l'acier fondu à 162000 à partir d'une poche de coulée, on coule le lingot et on le laisse se solidifier dans la lingotière, après quoi on le démoule. On examine la base de la lingotière et on constate qu'elle est satisfaisante. Le tréteau n'a subi aucune érosion. EXEMPLE 2 On applique un sol de silice ayant les mômes caractéristiques que dans l'exemple 1, de façon à former une épaisseur de 2 à 3 mm sur un tréteau, et on le laisse durcir. On enduit un tréteau analogue d'une épaisseur de 2 à 3 mm d'un revêtement pour tréteaux d'un type disponible dans le commerce. On installe les deux tréteaux suivant un angle d'inclinaison de 45 , et on verse sur chacun d'eux un courant d'acier fondu à 1640 C tombant de 45 cm de hauteur. ku bout de 45 secondes, on arrête le courant d'acier fondu et on examine chaque tréteau. Alors que le tréteau enduit d'un sol selon l'invention supporte parfaitement le jet de métal fondu, le tréteau qui a été enduit du revêtement normalisé présente une certaine érosion. REVENDICATIONS 1.- Procédé de protection de la base et des parois d'une lingotière contre l'érosion par le métal en fusion, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer un revêtement qu est un hydrosol d'oxyde colloïdal contenant au moins 50% de matières solides en poids. 2.- Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que l'hydrosol contient de 60 à 70 de matières solides en poids. 7.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la surface spécifique de contact de l'hydrosol est de 50 à 60 m2/g. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la viscosité de l'hydrosol est inférieure à 2000 centipoises. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on applique le revêtement sous forme d'un enduit dont l'épaisseur peut atteindre 5 mm. 6.- Lingotière dont les parois ou la plaque de base portent un revêtement de protection produit par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.