Brevet FR2076027A1 — publié le 19711015

UUD,J 2076027 La présente invention est œLative à des matières isolantes utilisées dans la fabrication de masselottes et masselottes chaudes pour lingotières. Lors de la coulée de métaux en fusion, du mé-5 tal est fréquemment coulé dans un moule tubulaire qui a d'une façon typique une section transversale rectangulaire se rétrécissant légèrement vers une extrémité", ce rétrécissement servant à faciliter l'enlèvement du lingot coulé à partir du moule après la soïdfication du métal en fusion. Après l'achèvement de la cou-10 lée , de la chaleur rayonne à partir du métal en fusion à l'intérieur du moule et les surfaces extérieures du métal se solidifient en premier lieu. La solidication du métal en fusion s'ac-c ompagne d'une diminution de volume, avec pour résultat que 1' intérieur coulé vient en retrait au cours du processus de solidi-15 fication , avec pour résultat la production d'une retassure ou d'une fissure s'éténdant vers le bas et pratiquement au centre du lingot à partir de l'extrémité supérieure du moule. Cette re-t assure ou cette fissure produit une discontinuité dans le métal qui doit être supprimée avant le traitement ultérieur du 20 lingot , par exemple par un laminage en brames ou ordinaire et, dans les cas extrêmes, la fissure peut être telle qu'elle rend le lingot inutilisable pour le traitement ultérieur. L'étendue de cette retassure ou de cette fissure détermine la quantité de matière qui doit être retirée en tant que déchet avant la pour-25 suite du traitement et il est clair que plus petite est la fissure ou la retassure formée à l'extrémité supérieure du moule et plus faibles sont les déchets produits ou devant être éliminés à partir du lingot. Par conséquent, divers procédés ont été pro-30 posés pour maintenir le métal au sommet d'une lingotière dans un état pratiquement de fision , de telle sorte que la "tête" en . fusion sur le lingot puisse se déplacer pour tenir compte des variations de volume produites par la solidification de la masse du lingot. La solidification de la tête du lingot a lieu en 35 dernier lieu. Dans un procédé pour le maintien du métal à la tête de la lingotière dans un état pratiquement liquide, une poudre exothermique est fournie au sommet du métal en fusion , de COPY / 1 UU5 i D telle sorte que lors de sa réaction,de la chaleur est émise vers le métal en fusion- afin de- maintenir le métal au sommet du lingot à l'état de fusion. Ceci entraîne deux désavantages , le premier étant qu'il est nécessaire'..de fournir un combustible à la 5 matière exothermique, ce qui est une opération relativement onéreuse , et le second est que la présence de matières réactives supplémentaires au sommet du produit de fusion cçulé peut entraîner l'inclusion d'impuretés dans l'extrémité supérieure du lingot. Un autre procédé pour tenir compte de ca pro-10 blême consiste à revêtir l'extrémité supérieure du lingot avec une couche de matière isolante afin de limiter ou de réduire la perte de chaleur à"partir du sommet du lingot , en permettant ainsi à la masse du lingot de se solidifier plus rapidement que sa partie supérieure. En général,des combustibles exothermiques sont 15 utilisés ai combinaison avec des assemblages de masselotte chaude isolants et, de la sorte, il est habituellement possible de réduire ou d'éliminer la formation de retassures ou de fissures au sommet des lingots.Les couches isolantes sont fréquemment dénommés masselottes chaudes ou masselottes et dans une construction '20 générale pour un moule de lingot rectangulaire, elles sont formées par quatre briques ou carreaux et quatre coins , les carreaux étant juxtaposés autour de l'extrémité supérieure de la lingotière 'et les coins étant-introduits dans les coins entre les carreaux et chassés en place au marteau afin de. fixer la masselotte chaude 25 ensemble. Lés assemblages de masselotte chaude utilisé couramment offrent l'inconvénient qu'une inclusion considérable de métal a ' lieu dans l'assemblage de masselotte chaude proprement dit au cours de l'utilisation et qu'en même temps une surface rugueuse peu satisfaisante est produite. En outre-, la pénétration par le 30 métal des éléments constituant., l'assemblage de masselotte chaude réduit l'efficacité de" l'isolement. Les éléments constitutifs de l'assemblage sont habxtuelleme± cassants et se brisent fréquemment au cours de 1'introduction ou de la manipulation préalablement à la coulée. .... • . 35 Lorsque l'on coule du fer ou de ,l'acier en fusion, on se rendra compte qu'il est- nécessaire, d'utiliser une matière réfractaire possédant un--point-de fusion supérieur à la température du métal qui est coulé/ Il est par•conséquent néces- COPY i i uud i o 20760i/ saire d'inclure dans la composition dont est formé l'assemblage de masselotte chaude , une proportion de matière réfractaire possédant un point de fusion supérieur à 1500°C. La limite infé-' rieure pour le point de fusion de la matière réfractaire dans un 5 cas particulier quelconque dépend de la dimension de la pièce coulée ou du lingot qui est fabriqué et de la nature du ou des métaux utilisés ainsi que de la température à laquelle la coulée a lieu. A cause de la présence de matières réfractaires 10 dans l'assemblage de masselotte chaude formé , l'effet d'isolement de cet assemblage est fonction de l'établissement d'une multiplicité de trous ou pores dans la composition, avec pour résultat que les éléments constitutifs existante de la masselotte chaude tendent a être fragiles ou cassants du point de vue de 15 la manipulation.Des tentatives ont été effectuées pour améliorer la solidité de ces matières en incorporant des proportions de matières fibreuses , mais bien que la présence de matières fils reuses dans l'assemblage de masselotte chaude améliore la solidité, elle n'est pas suffisante pour procurer un assemblage 20 de masselotte chaude ou de masselotte qui peut être manipulé et repoussé fermement ou mis en place au marteau au sommet d'un moule sans risque important de rupture. Suivant l'invention, on prévoit une composition isolante à utiliser dans la fabrication de masselottes et masse-25 lottes chaudes pour lingotière, composition qui comprend de 70 à 90% en poids d'agrégat réfractaire , de 2% à 12% en poids de matière orgarijue fibreuse , de 4% à 20% en poids de matière argileuse et de 1% à 9% en poids d'un liant résineux . La proportion de matière organique fibreuse peut se situer dans la gamme 30 de 5% à 12% en poids par rapport au poids total de la composition. La proportion de matière argileuse peut se situer dans la gamme de 4% à 10% en poids. Dans une forme de réalisation de l'invention, la proportion de matière fibreuse peut être de 6% à 9% et de pré-35 férence de 6,5% à 8,75% en poids par rapport au poids total de la composition de matières solides. La matière fibreuse peut être une matière fibreuse cellulosique, de façon typique des journ--aux, du carton ou des produits en papier analogues pulvérisés. La ma- * COPY / i v/U J i - , tière fibreuse peut être mise en pulpe et subdivisée en fibres individuelles en suspension aqueuse avant le mélange avec les autres ingrédients de la composition. Bien que cette partie constituante â base de fi-5 bres de papier puisse varier largement , il doit s'agir pour obtenir des résultats optimum, d'un type à fibres relativement longues, telles qu'on en rencontre dans la pulpe ou pâte pour papier kraft. La matière utilisée doit être soumise à un traitement de battage dans l'une quelconque des machines classiques utilisées 10 dans ce but et ceci peut être effectué soit séparément soit en mélange avec les autres composants de la composition. En pratique, à cause de la teneur en humidité relativement faible désirable •dans la> composition de mélange finale, il est utile de battre uniquement "le papier , contenu dans.la totalité de l'eau, pendant une 15 période au cours de laquelle il se produit , à cause de la fluidité plus élevée , un d éplaceient maximum dans le mélangeur et par conséquent un traitement et une séparation plus rapides des fibres. Le degré de battage ou de pilcmage nécessaire 20 est celui qui donnera au composant de papier seul les propriétés requises pour former une bonne feuille cohérente ayant une solidité qui n'est pas inférieure à la moitié de celle d'une feuille de papier kraft de même épaisseur. Ceci- peut être commandé de telle sorte que la période de pilonnage , y compris ceile du mé-25 lange final de tous les composants, permette le traitement requis par le composant de papier seul. Une période particulière avec la même matière première s'est révélée procurer des propriétés reproductibles. Si les temps de battage ou de pilonnage doi-30 vent avoir une durée raissonnable , il est désirable que le papier utilisé ait déjà subit une grande quantité de travail au cours de processus de pilonnage antérieur . Une autre caractéristique du mélange est la nécessité d'une distribution homogène de la teneur-en eau ,qui 35 ne doit de préférence pas dépasser deux fois la teneur en matières solide , en poids. L'agrégat réfractaire est de préférence une argile cuite pulvérisée qui est obtenue à partir de sable sili-' # 71 00513 2076027 cieux , de brique réfractaire broyée ou d'argile réfractaire calcinée. Deux qualités d'agrégat réfractaire peuvent être présentes dans la. composition , la première qualité constituant une proportion de 50% à 60% en poids de la teneur en matières solides de la composition isolante et/ou ayant une dimensioi>&e particule traversant un tamis de dix mailles ,tandis que la seconde qualité peut constituer pratiquement de 20% à 30% en poids de la teneur totale en matières solides de la composition ,avec un classement tel que toute la matière traverse un tamis de vingt mailles. La matière argileuse est de préférence une argile et une argile figuline s'est révélé^articulièrement convenable aux fins de la présente invention. La matière argileuse est considérée comme servant de liant en plus de la résine et elle sert à communiquer une solidité à chaud à la matière, c'est-à-dire qu'après l'utilisation dans l'assemblage de masselotte .chaude d'une lingotière , la tendance de la part des éléments constitutifs de la masselotte chaude à se désintégrer lors de 1'enlèvement du lingot à partir de la lingotière est fortement réduite et en fait il a même été possible ,suivant l'invention, de produire des assemblages de masselotte chaude et des éléments constitutifs pour ceux-ci qui restent pratiquement intacts après l'enlèvement du lingot à partir du moule. La matière argileuse peut être présente en une quantité de 6% à 9% et de préférence de 6,25% et 7,75% en poids de la composition. La matière argileuse contribue à l'obtention d'un pressage commandé de la composition , en ce sens qu'elle tend à retenir de l'eau jusqu'à 1' application de la pression. Un exemple typique de matière argileuse est 1' argile figuline disponible commercialement sous la dénomination "argile figuline 975". L'argile figuline 975 à bas point de fusion pourrait être remplacée par une argile figuline réfractaire u-tilisant des fondants supplémentaires, comme par exemple de la pierre de CornoiaLlles , du feldspath ou de la syénite néphéline, utilisés pour maintenir les propriétés de vitrification du mélange . Les additions peuvent être commandées de manière à provoquer un frittage du produit lors du contact avec le métal chaud, " ê- i ^ . W ï W si a S tout en évitant un degré de vitrification entraînant 11 adhérence de la masselotte au lingot coulé.La teneur en fondant sera comprise entre 2% et 8% pour la pierre de Cornouàilles , ï% et 5% pour le feldspath et 1% at 6% pour, la syénite néphéline. 5 Un liant de rés;ine est mis en oeuvre , de pré férence un liant susceptible de cuisson qui sert à lier les composants de la matière ensemble afin de donner de la solidité au produit préalablement à son utilisation. La quantité de liant de résine utilisée peut être de 2% à 8% en poids de la composi-10 tion. Une résine typique est celle disponible commercialement sous la référence DR .19434 ou R.19.460 , pouvant être obtenue, en Grande-Bretagne de la Société "Bakélite Xylonite Limited". La proportion:de liant à la résine détermine dans une grande mesure la résistance "à l'état brut" des éléments constitutifs 15 ou des formes obtenues à partir de la composition. Par résistance "à l'état brut" on doit entendre la résistance du produit séché mais pas encore cuit. Ainsi, plus grande est la quantité de liant de résine et plus élevée sera la résistance "à l'état brut" du produit. A cause du prix de revient relativement élevé 20 de la résine , il suffit en pratique djajouter une quantité suffisante de résine pour donner une-résistance à l'état brut acceptable aux produits formés à partir de la composition suivant l'invention. D'une façon typique, par. conséquent, la proportion de liant de résine peut se situer dans la gamme -Se-25 3 à 6,5% en poids. Suivant un autre aspect de l'invention, l'agrégat réfractaire peut comprendre une proportion majeure d'agrégat léger ayatf; une densité à l'état légèrement tassé inférieure à 3 29,48 kg pour 0,028 m . La proportion d'agrégat léger peut se 30 situer dans la gamittoâe 30 à 90% en poids par rapport au poids de la composition et de préférence de 40 à 80% et plus précisément de 50 à 65% en poids. L'agrégat-léger peut être présent dans la composition conjointement avec un agrégat plus dense . L'agrégat-léger peut être de l'argile réfrac-35 taire pulvérisée dilatée" ayant un caractère réfractaire correspondant au cône 30 (1670°C) et; une densité à l'état légèrement 3 ' tassé de 29,48 kg pour 0,028 .m L'agrégat léger peut être présent dans la composition en un-ntélage de deux qualités , l'une 71 00513 20/6U,/ ayant un classement inférieur à 2,4 mm et l'autre un classement correspondant au passage à travers un tamis de 30 mailles. L'agrégat réfractaire peut comprendre une cer-t aine proportion de flotteurs . 5 Par "flotteurs" , on doit entendre des parti cules pratiquement sphériques de matière fondue semblable à du verre, qui sont présentes dans les cendres produites au cours de la production de puissance électrique à partir de charbon, les flotteurs étant définis comme étant des particules 10 pratiquement sphériques de verre léger, par opposition aux ma-t ières céramiques. La dimension des flotteurs est telle que la majorité d'entre eux traversera un tamis à quarante mailles et sera retenue sur un tamis à 235 mailles. La densité à l'état non tassé des flotteurs est habituellement inférieure à- 0,6 grain— 3 3 15 me par cm et de préférence inférieure à 0,5 gramme par cm pour des flotteurs secs, dont ont été éliminés les déchets et autres matières indésirables. Les flotteurs mentionnés précédemment sont produits d'une façon typique au cours de la production de puissance 20 électrique à partir de charbon , ce qui entraîne la production de grandesquantités de cendres , dont certaines parviennent dans les carneaux et doivent être précipitées et recueillies afin d" empêcher ou tout au moins de limiter, la pollution atmosphérique. Ces cendres, fréquemment dénommées "cendres volantes" sont de 25 forme très fine et pour les recueillir , oê. les dépose dans de l'eau où leurs divers composants se séparent,certains coulant et d'autres flottant . Les composants qui flottent sont dénommés des "flotteurs" . Le caractère réfractaire des flotteurs n'est pas aussi élevé que celui de certains agrégats préparés spécia-30 lement à base d'argile,mais à cause de leur légèreté et de la possibilité qu'ils soient creux , ils possèdent des propriétés isolantes élevées. Les compositions suivant la présente invention comprenant une certaine proportion de flotteurs sont particulièrement utiles pour l'utilisation dans la fabrication de 35 manchons de masselotte et d'organes analogues, pour lesquels un agrégat à haut pouvoir réfractaire n'est pas essentiel. Une composition typique pour l'utilisation dans des manchons de masselotte comprend 70 à 79,5 partiel en poids ». de flotteurs , de 6,5 à 8,5 parties en poids d'argile réfractaire., de 1,5 à 3,5 parties en poids de résine et de 9,0 à 15,0 parties en poids de papier broyé , le total atteignant 100 parties en poids de la composition de matières solides. 5 Suivant un autre aspect de la présente inven tion, l'agrégat réfractaire peut comprendre une certaine proportion d'une matière à base d"alumino-silicate. Cette matière peut être une argile à haute teneur en alumine qui a été calcinée à une température inférieure à celle pour laquelle une quantité 10 appréciable de silice non combinée serait produite. La matière est de préférence une argile à bauxite ou une argile réfractaire écossaise calcinée ou partiellement calcinée possédant une teneur en alumine élevée. La matière à base d'alumino-silicate comprend de préférence de 36 15 à 42% en poids d'alumine et la température de calcination de l'argile est de préférence dans la gamme de 500 à 1.000°C. L'argile peut avoir une faible teneur en fondants , de telle sorte que lors de la calcination onproduit une matière réfractaire -légère. Lorsque la matière à base d'alumino-silicate est 20 une argile de bauxite, celle-ci est de préférence calcinée à une température de 750°C. Après calcination , la matière peut être soumise à une extraction avec de l'acide afin de produire une matière légère. L'invention comprend en outré des masselottes , 25 des masselottes chaudes, des manchons de masselotte et d'autres formes réfractaires isolantes produites à partir d'une composition suivant la présente invention. L'invention comprend également des masselottes chaudes ou des formes analogues dans lesquelles des fibres individuelles de la matière fibreuse , tout 30 au moins dans les couches superficielles de ces formes , sont orientées suivant le plan de la surface. La présente invention comprend aussi un assemblage de masselotte chaude ou une masselotte pour une lingotière formée à partir d'une composition isolante comprenant de 70 à 35 80% en poids d'agrégat réfractaire, de 2 à 12% en poids de matière organique fibreuse , de 4 à 20% en poids de matière argileuse et de 1 à 15% en poids d'un liant à base de résine , dans laquelle les fibres individuelles de matière organique sont o- à 71 00513 " 2076027 rientées dans le produit au moins partiellement suivant un plan. Le plan d'orientation des fibres peut être pra-t iquement parallèle à un plan de surface du produit ou peut constituer un. plan transversal par rapport à celui-ci. 5 L'invention comprend également un procédé de production de masselottes chaudes et de formes réfractaires isolante ainsi que d'éléments constitutifs à partir des compositions suivant la présente invention, dans le--quel la matière fibreuse est subdivisée dans une suspension aqueuse et le reste des ingré-10 dients solides conjointement avec la résiçie sont ajoutés au mélange afin de- former une suspension ou pâte de la composition , cette pâte étant versée dans une matrice ou un moule définissant la forme à produire et une pression commandée étant ^pjbiquée à cette pâte dans la matrice ou le moule afin de chasser l'eau de 15 la pâte et de presser la teneur en matières solides de la pâte ~ en la forme précitée , la compression étant aommandée de façon à produire au moins certaines orientations des fibres de la matière organique dans la forme en amenant l'eau ou en permettant à l'eau de s'écouler à partir de la matrice ou du moule à travers les 20 interstices des matières solides de la composition au cours du tassement , la forme pressée étant retirée de la matrice ou du moule et les formes étant séchées ou cuites sous une température élevée. La pression peut être appliquée à l'aide d'un 25 plateau de pression au contenu du moule et la pression appliquée à ce moule est de préférence augmentée progressivement alors que l'eau est expuisée des matières solides , de telle sorte qu'une pression nettement plus élevée est appliquée après que la majeure partie de l'eau a été exprimée à partir de la pâte et des matières 30 solides retenues dans la matrice . L'eau peut être amenée à quitter ou laissée quitter la matriee ou le moule suivant une seule direction, en provoquant ainsi une orientation de la matière fibreuse organique enfermée dans la matrice ou.le moule alors que l'eau en est expri-35 mée. L'orientation des fibres peut être prévue dans le plan" de pression ou perpendiculairement à celui-ci , en établissant des orifices ou moyens de sortie d'évacuation convena- f l \J\J l y l\i i OKih blés dans le corps du moule ou de la matrice et dans l'organe d'application de pression. La pression finale appliquée à la matière dans la matrice ou le moule peut se situer dans la gamme 2 ' de 7.03 à 49-2kg/cm -, de préférence de 10,5 à 35,15 et d'une 2 . 5 façon typique de 12,3 à. 17,5 kg/cm . L'eau peut être exprimée à partir de la pâte dans la matrice ou le moule suivant une direction coaxiale par rapport à la direction du pressage. D'une autre façon, des moyens peuvent être prévus pour amener l'eau à quitter la boîte de matrice suivant une direction pratiquement 10' transversale par rapport au sens du pressage. .La température à laquelle la forme pressée est séchée se situe de préférence dans la gamme de 149 à 177°C. L'organe de pression utilisé dans la matrice 15 peut être agencé de manière à se déplacer à l'intérieur du corps de matrice pour en expulser l'eau alors'que les matières solides sont retenues. Le plateau d'application de pression peut être le plateu supérieur d'une presse qui est déplacée vers le bas dans le corps de matrice ou il peut s1 agir du plateau inférieur 20 d'une presse qui est déplacé vers le haut. D'une autre façon, deux plateaux ou organes de pression peuvent être prévus dans le corps de matrice de manière à se déplacer suivant des directions opposées , par exemple l'un peut se déplacer vers le haut et l'autre vers le bas. Encore d'une autre façon, le ou les or-25 ganes d'application de pression peuvent être amenés à se déplacer par rapport au corps de matrice de façon à offrir une composante de déplacement importante dans le sens horizontal. La pression appliquée par le plateau doit être commandée soigneusement pendant toute l'opération de pressage. 30 Le pressage peut être progressif et augmenter progressivement alors que l'eau est expulsée à partir de la matrice , de telle sorte qu'une pression nettement plus élevée est appliquée par l'organe d'application de pression après que la majeure partie de l'eau, a été exprimée à partir des matières solides retenues dans la 3 5 matrice. L'organe applicateur de pression peut être actionné hydrauliquement et. des orifices d'évacuation sont prévus dans le corps de matrice et/ou dans le plateau applicateur de pression lui-même , de,telle sorte que l'eau est amenée à quitter COPY / i uudio 2U/ÔUZ/ la matrice suivant une seule direction , ce qui provoque une o-rientation de la matrière fibreuse organique retenue dans la matrice alors que l'eau en est expulsée , l'orientation des fibres étant conservée au cours du pressage et dans le produit 5 fini. Etant donné que les particules d'argile sont pratiquement associées à un plan ou "semblables à un plateau " , une' certaine orientation de ces particules d'argile a lieu. L'orientation des fibres peut ainsi être prévue dans le plan de pressage ou perpendiculairement à celui-ci en établissant le dessin, ap-10 proprié d'orifices ou moyens de sortie d'évacuation dans le corps de matrice et/ou le plateau applicateur de pression lui-même. Chaque élément constitutif de l'assemblage de masselotte est fabriqué individuellement. La pression appliquée 15 dans chaque cas est calculée en fonction de la superficie sur laquelle la charge est appliquée et,de la sorte, la masse volu-mique apparente et donc les propriétés de chaque élément peuvent être commandées dans des limites très étroites , ce qui assure que chaque assemblage de masselotte remplira convenablement sa 20 fonction en service. Le déplacement initial du plateau de pression doit de préférence être rapide afin d'assurer l'expulsion de l'eau sois le débit maximum admissible par les orifices d'évacuation. L'amplitude de pression appliquée finalement au produit dépendra dans une certaine mesure des propriâ:és du ré-25 fractaire résultant requis. Il sera évident que plus grande est la pression appliquée et plus fortement seront juxtaposées les unes par rapport aux autres les particules individuelles de la matière réfractaire, ce qui procure un agencement plus dense des particules réfractaires dans la poudre pressée et ce qui améliore 30 donc la continuité céramique du produit.Par continuité céramique, on entend en général une mesure de la résistance de la pénétration de la composition réfractaire par le métal en fusion. Si une matière réfractaire sans aucun additif est déversée librement de manière à occuper un espace donné , la surface extérieure défi-35 nissant cet espace comprendra une surface de particules réfractaires renccrtrant chacune des particules adjacentes» La matière offrira par conséquent une surface réfractaire continue qui, lors de sa présentation à un métal en fusion, empêchera pratiquement COFY i I */U«.è w la métal de pénétrer dans la masse réfractaire elle-même,, pour autant évidemment que la dimension des particules réfractaires soit suffisamment petite, la raison en est que malgré que des interstices soient présents entre les diverses particules, le métal sera incapable de pénétrer dans la masse réfractaire, à cause de sa tension superficielle. En tassant ou en pressant la matière réfractaire dans le même espace , un assemblage plus compact de particules sera obtenu et la résistance à la pénétration du métal sera encore plus élevée. Ainsi, on se rendra compte qu'en augmentant la pression de pressage des produits suivant l'invention, un tassement plus dense des matières réfractaires dans le produit sera obtenu , avec une augmentation en résultant de la continuité céramique et une réduction de la quantité et de la possibilité d'inclusion de métal dans l1assemblage fini. En outre, plus grande est la quantité d'eau exprimée au cours du pressage et plus réduits seront les vides résultant au cours du séchage. Lors de la formation d'une dalle ou d'un carreau façonné suivant la présente invention,on prévoit une boîte de matrice ayant une section transversale pratiquement rectangulaire qui présente une plaque de fond et un faux fond constitué par un tamis ou un treillis en fil métallique. Le tamis ou treillis est prévu sur la plaque de fond et il sert à offrir les orifices à travers lesquels l'eau peut s'échapper au cours du processus 25 de pressage. Un plateau de pressage est prévu sur un piston hydraulique ou pneumatique et il est destiné à pénétrer dans l'ex-■ trimité supérieure de la boîte de. matrice et à se déplacer per-p endiculairement vers le fond de cette boîte et le grillage qui - y est monté. 30 Lors de l'exploitation , la pâte dans laquelle sont réparties uniformément des matières solides est amenée par un tuyau dans la boîte de matrice , jusqu'à ce que celle-ci soit remplie.Le plateau de pression supérieur est alors appliqué au sommet de la boîte de matrice et une -pression est.appliquée 35 progressivement au contenu de cette dernière afin d'exprimer l'eau à partir des matières solides contenues dans la boîte à travers le grillage de fil métallique au fond de la boîte de matrice , vers l'égout ou pour une remise en oeuvre dans le pro- lO 15 71 00513 " 207602/ cessus. De la sorte, de l'eau est amenée à quitter la pâte contenue dans la boîte de matrice suivant une direction pratiquement coaxiale par rapport à la direction de pressage. D'une autre façon, le plateau supérieur de la boîte de matrice peut être 5 fixe et le plateau inférieur peut se déplacer vers le haut pour exprimer l'eau à partir de la boîte de matrice. Lorsqu'un placement coaxial dans le sens du pressage est obtenu pour le déplacement de 11 eau exprimée à partir de la pâte dans la boîte de matrice , la matière fibreuse sera également orientée pratique-10 ment perpendiculairement à la direction de pressage. Dans une variante de réalisation de la présente invention, le grillage en fil métallique peut être prévu au voisinage de chaque extrémité de la boîte de matrice et grâce à une application de pression par l'intermédiaire du plateau de 15 pression supérieur, l'eau peut à nouveau être amenée à quitter la boîte de matrice suivant une direction pratiquement parallèle à la direction de pressage en produisant ainsi une orientation des fibres dans la boîte qui se situe pratiquement dans le plan de l'article pressé lui-même. 20 Après l'opération de pressage , le plateau su périeur est retiré et le plateau inférieur est déplacé vers le haut à travers les parois rectangulaires définissant les côtés de la boîte de matrice afin de présenter l'article pressé pour son enlèvement et sa mise en place sur une plaque pour le sé-25 chage ultérieur. D'autres détails de la présente invention res-sortiront de la description des exemples suivants, donnés à titre purement non limitatif. EXEMPLE 1 30 Une pulpe ou pâte a été formée en réduisant en fragments et en subdivisant du papier et du carton dans de l'eau , de telle sorte que la pulpe résultante contient 5% en poids de matière fibreuse dans de l'eau. La mise en pulpe a été effectuée dans un appareil hydraulique et du carton et du 35 papier ont été ajoutés à la matière jusqu'à l'obtention de la teneur désirée. Des proportions d'argile cuite pulvérisée , d'argile figuline et de résine sont alors ajoutées à l'appareil fe ' Vf». / | V ( W» H. j^ -J l À» » de mise en pulpe hydraulique ; de telle sorte que la teneur en matières solides de la composition à l'état de pâte ainsi formée est la suivante: Papier 8,7 5% en poids 5 Argile cuite, pulvérisée ,de 10 mailles jusqu'à la poussière 52,5 % en poids Argile cuite pulvérisée, de 20 mailles jusqu'à la poussière 26,25% en poids Argile figuline 6,2 5% en poids 10 Résine R19460 (Bakélite Xylonite 6,2 5% en poids La^maèïeri a été convenablement mélangée dans l'appareil de mise en pulpe hydraulique jusqu'à l'obtention d' une pâte uniforme et il est nécessaire de s'assurer que le papier est totalement mis en pulpe avant d'ajouter les autres matières 15 solides à l'appareil de mise en pulpe hydraulique. La matière est alors transportée vers des réservoirs d'emmagasinage où elle est continuellement agitée et remuée jusqu'à son prélèvement pour l'utilisation . Les carreaux ont été pressés en faisant appel à l'appareil du genre défini précédemment , dans lequel l'eau 20 est exprimée coaxialement par-rapport à la direction de pressage. Le pressage a été effectué à une pression de 18,7 kg/cm et les produits pressés ont ensuite été séch.és à une température de 160°C. Le produit moulé était prêt à l'utilisation , aucune opération de finition supplémentaire n'étant nécessaire. 25 Le produit ainsi formé avait une masse volumi- 3 que apparente de 31,75 à 32,65 kg pour 0,028 m et un module de 2 rupture de 31,3 5 kg/cm . On a rencontré très peu de pénétration de métal lors de l'utilisation et on a produit des lingots avec un épaulement bien défini. Aucune adhérence n'a été remarquée 30 entre le lingot et la masselotte chaude après utilisation. EXEMPLE 2 L'exemple 1 a été répété en utilisant les proportions suivantes dans le mélange: Papier 6,5% Agrégat réfractaire,10 mailles à de la poussière 54 % 35 Agrégat réfractaire ,20 mailles à -de la .poussière 27% Argile figuline .. 6,2 5% BAD ORIGINAL COPY ~ /i uud i 3 2076027 Résina BXL R 19460 6,25% Le processus de l'exemple 1 a été répété et des assemblages de masselotte chaude ont été obtenus , dans lesquels la masse volumique apparente du produit fini était compri- 3 5 se dans la gamma de 34 a 35 kg par 0,028 m tandis que le module 2 de rupture était de 35,43 kg/cm .En outre, une finition superficielle du produit préalablement à son utilisation était inutile. Lors de l'utilisation , aucune pénétration de métal n'a été rencontrée et on a obtenu une surface excellente , parfaitement lis-10 se, du lingot. Aucune adhérence des carreaux avec la surface du métal n'a été observée. EXEMPLE 3 L'exemple 1 a été répété en utilisant la composition suivante: 15 Papier 8,75% en poids Agrégat réfractaire, 10 mailles à de la poussière 53,75% en poids Agrégat réfractaire ,20 mailles à de la poussière 26,875% en poids 20 Argile figuline 7,5% en poids Résine BXL R19460 -3,125% en poids Le produit formé s'est révélé avoir une masse 3 volumique apparente de 33,56 à 34,47 kg par 0,028 m et un module 2 de rupture de 21,23 kg/cm . En outre, le.produit tel que formé 25 n'exigeait pas de finition superficielle préalablement à son uti-1 isation. Peu ou pas de pénétration du métal n'a été observée et aucune adhérence du carreau avec la surface du métal n'est apparue lors de l'utilisation. EXEMPLE 4 30 L'exemple 1 a été répété en utilisant la compo sition suivante: Papier 4,375% en poids Agrégat réfractaire, 10 mailles à de la poussière 53,75% en poids 3 5 Agrégat réfractaire, 20 mailles à de la poussière 26,875% en poids Argile ■ figuline 975 8,75% en poids Résine de bakélite 19460 6,25% en poids COPY ,, v.~-~ 16 2076027 Aucune finition du produit n'a été nécessaire après le moulage et le séchage. Les constantes physiques pour ce dernier produit n'ont pas été mesurées mais lors de l'utilisation dans la fonderie , il s'est révélé que des lingots moulin en uti-5 lisant la masselotte chaude présentaient un bon fini superficiel. Be plus, les éléments constitutifs de la masselotte chaude n'adhéraient pas au lingot fini. EXEMPLE 5 L'exemple 1 a été répété en utilisant la cona- 10 position suivante: Papier 8,75% Argile cuite pulvérisée , 10 mailles à de la poussière 53,75% Argile cuite pulvérisée, 20 mailles 15 à de la poussière 23,875% Argile figuline 311 7,5% Résine R19460 3,125% Syénite néphéline ' 30% Le produit formé s'est réélé avoir une masse 3 20 volumique apparente de 33,56 à'34 kg par 0,028 m et un module 2 de rupture de 21,93 kg/cm . Lors de l'utilisation dans la fonderie, il s'est révélé que des lingots moulés en utilisant la masselotte chaude ainsi formée offraiènt un bon fini superficiel. En outre, les éléments constitutifs de la masselotte chaude ne 25 tendaiènt pas à adhérer au lingot fini. EXEMPLE 6 L'exemple 1 a' été. répété en utilisant la composi_ tion suivante: Papier 8,75% 35 Argile réfractaire cuite pulvérisée di latée, - 2,4mm 53,75% Argile réfractaire cuite pulvérisée dilatée , 3o mailles à de la poussière 19,375% Kaolin ,qualité E 15,0 % 35 Résine R19460 3,125% Le carreau de masselotte chaude formé avait une masse volumique apparente de 27,21 â 28,11 kg par 0,028 m3 et un module de rupture de 20,03 kg/cm2. 71 00513 17 2076027 EXEMPLE 7 L'exemple 1 a été répété en utilisant la composition suivante: Papier 8,75% 5 Molochite, qualité 16 à 30 41,2 5% Molochite^qualité - 30 36,875% Kaolin, qualité L 10,0% Résine R19460 3,125% Les propriétés du carreau formé étaient une masse volu- 3 10 mique apparente de 34,47 à 35,37 kg par 0,028 m et un module 2 de rupture de 24, 32 kg/cm . EXEMPLE 8 L'exemple 1 a été répété en utilisant la composition suivante : 15 Papier 8,75% en poids Argile à bauxite calcinée , 10 mailles 53,75%-en poids Argile cuite pulvérisée,20 mailles à de la poussière 23,875% Argile figuline 975 7,5% en. poids 2D Résine R19460 3,125% EXEMPLE 9 L'exemple 1 a été répété en utilisant la composition suivante : Papier 11,7% 25 Flotteurs 78,3% Argile figuline 7,5% Résine R19460 2,5% EXEMPLE 10 L'exemple 1 a été répété en substituant ub argile à 3 0 bauxite calcinée à l'argile cuite pulvérisée de cet exemple. L'argile à bauxite a été calcinée à une température de 150°C et l'aluminium a ensuite été extrait par un traitement à l'acide. La matière calcinée avait une teneur en eau de 27%. La matière a été séchée et un assemblage de carreau et de coin a été produit 35 en utilisant la composition suivante: Papier 8,75% Argile à bauxite calcinée définie précédemment (Spandoxide) ,10 mailles à de la poussière 80,875% /-f S w Argile figuline 975 . 7,65% Résine R.19460 . • '2,73% Les composants avaient une masse volumique apparente de 13,60 kg par 0,028 m3. 5 Lsassemblage a été utilisé dans une lingotière de 1524 kg destiné à la coulée- d'un acier au carbone moyen. En examinant le lingot résultant , - il n'y a aucune évidence de pénétration du métal , la surface de la tête du lingot était lisse et bien définie et il n'y avait aucune adhérence du carreau avec la 10 surface du métal. EXEMPLE 11 Une pulpe a été formée en déchirant en petits morceaux -et en subdivisant du papier et du carton dans de l'eau, de telle' sorte que la pulpe résultante contient 5% en poids de matière 15 fibreuse dans de l'eau. La mise en pulpe a été effectuée dans un appareil de mise en pulpe hydraulique et du carton et du papier ont été ajoutés à la matière jusqu'à l'obtention de la teneur désirée. Des proportions d'agrégat réfractaire, d'argile figuline 20 et de résine ont alors été ajoutées à l'appareil de mise en pulpe hydraulique , de telle sorte que la teneur en matièrœ solides de la composition en pâte ainsi formée avait les proportions suivantes : Papier 8,7 5% en poids 25 Argile réfractaire cuite pulvérisée et dilatée (matière légère ), classification inférieure à 2,4mm 2 8,7 5% en poids Argile réfractaire cuite pulvérisée et dilatée (matière légère), de - 30 mailles 30 à de la poussière 12,50% en poids Argile cuite pulvérisée normale,10 mailles à de la poussière 25,0% en poids Argile cuite pulvérisée normale,20 mailles à de la poussière 14,375% en poids 35 Argile figuline 975 7,5% en poids Résine R19460 (Bakelite Xylonite Limited) 3,125% en poids La matière a été convenablement mélangée dans l'appareil £ 71 00513 207602/ de mise en pulpe hydraulique , jiaju'à l'obtention d'une pâte uniforme. Il est nécessaire de s'assurer que le papier est parfaitement mis en pâte avant d1ajouter les autres marières s olides à l'appareil. La matière est ensuite transportée vers des réservoirs d'emmagasinage où elle est continuellement agitée et secouée jusqu'à son prélèvement pour l'utilisation. Les carreaux ont été pressés en utilisant un appareil du genre décrit ci-avant et le pressage a été effectué à une pression de 18,7kg/cm. Les produits pressés ont ensuite été séchés à une température de 160°C. La masse xciumineuse apparente des carreaux résultants é- 3 tait de 29,48 à 30,38 kg par 0,02 8 m et le module de rupture 2 ^ ^ était de 29,38 kg/cm . Lors de l'utilisation , il s'est révélé qu'aucune pénétration par le métal de la surface de carreau ne se produisait et qu'une excellente surface lisse et un épaule- ment bien défini était obtenu sans aucune tendance de la part du carreau à adhérer à la surface du lingot. EXEMPLE 12 L'exemple 11 a été répété en utilisant les proportions suivantes dans le mélange: Papier 11,70% Argile réfractaire cuite pulvérisée légère , dilatée , classification de 2,4 mm 41, 65% Argile réfractaire cuite pulvérisée et dilatée, 30 mailles à de la poussière 36,65% Argile figuline 975 7,5% Résine R19460 2,50%. Le procédé de l'exemple 1 a été répété. Des carreaux destinés à être utilisés dans des assemblages de masselotte chaude ont été produits , la masse volumique apparente du produit fini se situant dans la gamme de 26,30 à 27,21 Ïïg par 0,028 m e-c le 2 module de rupture étant de 11,10 kg/cm . Aucune pénétration de métal dans le carreau n'a été observée lors de l'utilisation et la surface du carreau était lisse, avec un épaulement bien défini. Il s'est toutefois révélé qu'il y avait une tendance de la part du carreau à adhérer à la surface du métal moulé après solidification de celui-ci. / j %J U «J» i s EXEMPLE 13 L ' exar.'.ple 11 a été répété en utilisant les proportions suivantes dans le mélange: Papier 8,75% 5 Argile réfractaire cuite pulvérisée et dilatée (matière légère), classification de 2,4mm • 16,25%. Argile réfractaire cuite pulvérisée et dilatée (matière légère), 30 10 mailles à de la poussière 26,875% Argile cuite pulvérisée normale , 10 mailles à de la poussière 37,50% Argile figuline 975 7,5% Résine R19460 (Bakelite Xylonite 15 Limited) 3,125% Le procédé de l'exemple 1 a été répété et on a obtenu des carreaux destinés à être utilisés dans des assemblages de masselotte chaude , pour lesquels la masse volumique apparente du produit fini se situait dans la gamme de 29,48 à 3 2 20 30,38 kg.par 0,028 m . Le module de rupture était de 29,94 kg/cm . En service, aucune pénétration par le métal de la surface du carreau n'a été observée. Le carreau fini offrait une surface lisse avec des épaulements bien définis. Aucune adhérence du carreau avec la surface du métal du lingot solidifié n'a été re- 25 marquée. 11 doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes da réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. * 71 00513 2076027 REVENDICATIONS 1.Composition isolante utilisée pour la fabrication de masselottes et masselottes chaudes pour des lingotières, caractérisée en ce qu'elle comprend de 70 à 90% en poids d'agrégat réfractaire , de 2 à 12% en poids de manière organique fibreuse , de 4 à 20% en poids de matière argileuse et de 1 à 9% en poids d'un liant à base de résine. 2.Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la matière fibreuseesfc une matière cellulosique choisie parmi des journ^-aux , du carton ou des produits de papier analogues, réduits en petits morceaux. 3. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que deux qualités d'agrégat réfractaire sont présentes dans la composition , la première qualité se présentant en une proportion de 50 à 65% en poids de la teneur en matières solides de la composition et possédant une dimension de particule franchissant totalement un tamis de 10 mailles , tandis que la seconde qualité constitue pratiquement de 20 à 30% en poids du poids total des matières solides de la composition et avec une classification telle que toute la matière traverse un tamis de 20 mailles. 4. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en œ aie le liant à base de résine est un liant susceptible de cuisson qui sert à lier les matières premières ensemble pour communiquer de la solidité au produit avant son utilisation. 5.Composition suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la proporition de liant à base de résine se situe dans la gamme de 2 à 8% en poids. 6. Composition suivant la revendication,1, caractérisée en ce que l'agrégat réfractaire comprend une proportion majeure d'agrégat léger avec une densité non tassée inférieure à 3 29,48 kg par 0,02 8 m . 7.Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agrégat réfractaire comprend une proportion de flotteurs. 8.Composition à utiliser pour la fabrication de masselottes et manchons de masselotte, caractérisée en ce qu'elle comprend de 70 à 79,5 parties en poids de flotteurs, de 6,5 à 8,5 parties en poids d'argile réfractaire,de 1,5 à 3,5 parties en poids de résine susceptible de cuisson et de 8,0 à 15,0 parties en poids de papier le. total formant 100 parties de composition. 5 9. Composition suivant la revendication 1, ca ractérisée en ce que l'agrégat réfractaire comprend une certaine proportion de matière à base d'alumino-silicdie calciné. lOi. Composition suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la matière à base d'-alumino-silicate est 10 de l'argile à bauxite ou de l'argile réfractaire écossaise, qui a été calcinée à une température dans la gamme de 500 à 1000°C. 11. Procédé de production de masselottes chaudes et de formes réfractaires isolantes avec la composition suivant •la revendication 1, caractérisé en ce que la matière fibreuse 15 est subdivisée dans une suspension aqueuse et le reste des ingrédients solides est ajouté à la suspension de manière à former une suspension ou pâte de la composition , on verse la pâte dans une matrice ou un moule définissant la forme désirée et on applique une pression commandée à cette pâte dans la matrice 20 ou le moule afin d'exprimer l'eau à partir de la pâte et de presser la teneur en matières solides de la pâte à la forme précitée, le pressage étant commandé de manière à produire au moins une certaine orientation des fibres de la matière organique dans la forme précitée en amenant ou en laissant l'eau s'écouler à partir 2 5 " de la matrice ou du moule à travers les interstices des matières solides de la composition au cours du tassement , on retire la-forme pressée de la matrice ou,du moule et on sèche et/ou on cuit cette forme à une température élevée. 12. Procédé suivant la revendication 11, ca-30 ractérisé en ce que la pression est agliquée au mo^ei d'un plateau de pression au contenu du moule et la pression appliquée à ce moule est augmentée progressivement alors que l'eau est expulsée des matières solides , de telle sorte qu'une pression nettement plus élevée est appliquée après avoir exprimé la ma- 35 jeure partie de lreau à partir de la pâte et à partir des matières solides retenues dans la matrice. 13.Procédé suivant la revendication 12, caractérisé . en ce que l'eau est amenée à quitter ou peut quitter la 1 00513 20/6ui/ matrice suivant une seule direction, en provoquant ainsi une orientation des fibres organiques retenues dans la matrice ou le moule alors que l'eau en est exprimée.