Brevet FR2056987A1 — publié le 19710507

2867Q x 2056987 l'invention a pour objet une lingotière de coulée continue refroidie à l'eau, avec un revêtement intérieur réalisé de préférence en graphite, pour la coulée de métaux ou d'alliages de métaux à des températures de coulée dé-5 passant 1400°C. n Pour la coulée continue horizontale ou verticale, la lingotière refroidie à l'eau , reliée solidement au four ou au collecteur du métal liquide, présente un revêtement intérieur en graphite,L'utilisation du graphite permet la 1Q lubrification nécessaire du lingot coulé et en plus il contribue à donner au lingot une surface la plus lisse possible. Ces lingotières connues ont fait leur preuve pour la coulée continue de métaux non ferreux tels que l'aluminium, le zinc, le cuivre et également pour la fonte, du 25 fait que la température de coulée de ces métaux ne dépasse pas 1400°C. lors de l'utilisation du revêtement intérieur connu en ^graphite pour la coulée continue de métaux dont la température de coulée dépasse 1400°C, la partie de ce revê-20 tement se trouvant du côté du four est soumise à une usure très rapide qui va en augmentant en direction du four, de sorte qu'à la sortie du four, il se produit une déformation en forme d'entonnoir da revêtement. La conséquence en est que lors de la solidification du. lingot, celui-ci reste accroché dans 25 cette zone où. pendant la coulée il se produit lentement une modification du revêtement en forme de cône, ce qui empêche l'extraction du lingot. Ceci oblige à interrompre immédiatement le processus de coulée, qui ne peut être repris qu'après remplacement de la lingotière. Des temps d'arrêt considérables de 30 l'installation sont donc inévitables, sans parler des quantités assez importantes de matériau déjà coulé en lingot rendu en partie inutilisable. Considérant les défauts de ces lingotières pour la coulée de métaux ou d'alliages de métaux ayant une tem-35 pérature de coulée dépassant 1400°C, la présente invention s'est fixée le but de créer pour la paroi intérieure de la lingotière un revêtement qui présente une durée de vie sensiblement plus élevée, même à des températures de coulée dépassant 1400°C, que les revêtements connus pour la paroi intérieure 40 de lingotières de coulée continue» m BAD ORIGINAL 70 28670 2 2056987 Selon l'iQTerjtioQs on obtient g® résultat par le fait que le revêtement de la paroi intérieure de la lingotière est réalisé en partie, surtout vers le côté du* fourj sur la totalité ou sur une partie de l'épaisseur de la g coucheP en cm- matériau résistant à l'usure et à la; chaleur- s de préférence au-delà de 1400°C» - Bans ce cas, selon un mode d'exécution préféïé de 1' invention- on peut réaliser ? par. exemplele dernier tiers du.revêtement d® la paroi intérieure, du côté du 10 fourj.en un matériau réfractaire tel qu'un,mélange de gra- phite et d'argile, de chamotte ou d'un matériau similaire, cette partie,pouvant être reliée à volonté en passant par une pièce intermédiaire en métaux à haute conductibilité thermique au revêtement de la paroi intérieure» se trouvant plus près de la 15 sortie de la lingotière». ,. ... Selon l'invention, le revêtement intérieur peut également, être constitué d'.une seule pièce,auquel cas par exemple dans le dernier tiers, du côté du four, une couche d'oxyde métallique ou une couche de métaux à point de fusion éle-20 vé tel que le molybdène, le tungstène ou autres, est rapportée ou projetée à l'extérieur sur le revêtement. En.cas d'utilisation d'un revêtement intérieur constitué d'une seule pièce, ce revêtement peut, selon un autre mode de réalisation de l'invention, être constitué 25 dans le dernier tiers, du côté du four,.en graphite résistant à l'usure à- une température dépassant 1400°C, alors que vers la sortie de la lingotière, ce revêtement peut être constitué en graphite résistant à l'usure jusqu'à 1400°C, En outre, conformément à l'invention, la 30 totalité de la surface du revêtement intérieur, se trouvant en contact avec le métal à couler en lingot, peut être métallisée par vaporisation avec un métal ou un alliage de métaux résistant à l'usure et à la chaleur, ce qui permet.une augmentation considérable de la résistance à l'usure- du revêtement de la 35 paroi intérieure de la lingotière. - Su fait que le revêtement de la paroi intérieure de la lingotièr.e-est formé en particulier dans la zone proche du four2 à partir de matériaux résistant à la chaleur Jusqu'à des températures dépassant 1400°C, les durées de 40 vie des lingotières se trouvent augmentées au point de répondre' BAD ORtGlNAl 70 2867Û 3 2056987 approximativement aux durées de vie exigées * Ainsi, les temps d'arrêt supplémentaires des lingotières, dus à l'usure du revêtement, sont supprimés. On va décrire ci-après plusieurs modes de 5 réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel : •j la figure 1 représente une lingotière connue à revêtement intérieur en graphite ; ' la figure 2 représente la lingotière de 10 la figure 1, le revêtement de la paroi intérieure étant usé du côté du four ; la figure 3 représente un mode d'exécution de la lingotière conforme à l'invention : autre la figure 4 représente un/mode d'exécution 15 de la lingotière conforme à l'invention ; la figure 5 représente un troisième mode d'exécution de la lingotière conforme à l'invention. Dans la lingotière 1.connue, représentée sur les figures i et 2, le revêtement intérieur est constitué 20 d'une garniture homogène de graphite 2. la paroi extérieure 3 de la lingotière 1 est refroidie à l'eau, le revêtement 2 de la paroi intérieure, du côté du four 4, sTuse très vite pendant la coulée,dans le cas où. le métal ou les alliages de métaux ont Une température à la coulée dépassant 1400°C. l'usure du revê-25 tement intérieur 2 conduit à une déformation 5 en forme d*entonnoir, du revêtement , déformation qui gêne l'écoulement du matériau, comme déjà mentionné ci-dessus. Sur l'exemple d'exécution conforme à l'invention, représenté sur la figure 3, la partie antérieure 6 du 30 rëvêtement intérieur de la lingotière est constitué, du côté du four 8, par un matériau réfractaire résistant à l'usure à des températures dépassant 1400°0 et ne se dissolvant pas dans le métal en fusion. Cette partie réfractaire 6 peut être composée, par exemple, d'un "mélange de graphite et d'argile, de chamotte 35 ou d'autres matériaux réfractaires. Dans la zone 7 directement soumise au refroidissement à lreau, le revêtement de la paroi intérieure de la lingotière est constitué d*un graphite spécial actuellement courant pour'la coulée continue. l'exemple d*exécution représenté sur la 40 figure 4 comporte du côté du four 8, sur la paroi intérieure 70 2867Q 4 2056987 de la lingotière, an revêtement en un matériau 6 résistant à 1*usure et à la chaleur à des températures dépassant 14:00°C. lu passage entre cette zone 6 du revêtement et le revêtement 9 dans la zone de refroidissement se trouve un revêtement métal-5 lique 11 réalisé en un métal présentant une conductibilité thermique élevée. Les métaux convenant à cet effet sont, par exemple, le cuivre, l'aluminium ou encore l'argent. Dans la zone de refroidissement, le revêtement•9 de la paroi intérieure est réalisé en graphite spécial connu. 10 L'exemple d'exécution représenté sur la figure 5 montre que le revêtement de la paroi intérieure de la lingotière forme un ensemble homogène* Vers le côté dn four 8, le revêtement de la paroi intérieure est extérieurement recouvert par vaporisation d'une couche d'oxyde métalliqM 10. On 15 peut également envisager la possibilité de recouvrir par vaporisation, avec un métal résistant à l'usure et à la chaleur, l'ensemble de la surface intérieure du revêtement. Une augmentation de la résistance à l'usure peut être réalisée en outre par l'obturation des pores du graphite, par immersion de la 20 garniture de graphite dans des métaux ou des alliages de métaux. Au lieu d'être recouvert par vaporisation, le revêtement de la lingotière, constitué d'une seule pièce, peut toutefois être composé également de différentes qualités de graphite , la qualité résistant à une température dépassant 1400°C étant alors 25 placée vers le côté du four, tandis que la qualité supportant une température jusqu'à 1400°C est utilisée pour la zone se trouvant du côté sortie de la lingotière. 70 28670 5 2056987 REVEHDICAIIOKS 1. Lingotière de coulée continue refroidie à l'eau, avec un revêtement de la paroi intérieure formé de préférence par du graphite, pour des métaux ou des alliages de 5 métaux à température de coulée dépassant 1400°C, caractérisée par le fait que le revêtement de la paroi intérieurs est formé * partiellement, en particulier vers le côté du four, sur la totalité ou sur une partie de l'épaisseur de la couche, par des matériaux résistant à l'usure et à la chaleur, de préféren-0 ce au-delà de 1400°C. 2. Lingotière de coulée continue refroidie à l'eau selon la revendication-!, caractérisée par le fait qu'entre le revêtement de la paroi intérieure, prévu à peu près • dans le dernier tiers vers le côté du four et réalisé en des 5 matériaux résistant à l'usure et à la chaleur au-delà de 1400°C, et le revêtement de la paroi intérieure, situé plus près de la sortie de la lingotière, est prévu un revêtement de paroi en des métaux à conductibilité thermique élevée. 3. Lingotière de coulée continue refroidie 0 à l'eau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le revêtement de la paro'i intérieure est garni extérieurement dans le dernier tiers vers le côté du four, d'une couche d'oxyde métallique ou d'une couche de métaux à points de fusion élevés tels que, par exemple, le molybdène, le tungstène ou des 5 métaux analogues. - " 4. Lingotière de coulée continue refroidie à l'eau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le revêtement de la paroi intérieure forme un ensemble homogène et qu'il est constitué vers le côté du four par du graphite 3 résistant à la chaleur au-delà de 1400°C, alors que vers la sortie de la lingotière, le revêtement de la paroi intérieure est constitué par du graphite résistant à la chaleur jusqu'à 1400°G. 5. Lingotière de coulée continue refroidie 5 à l'eau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la totalité de la surface extérieure du revêteme.nt de la paroi intérieur est recouverte par vaporisation avec des métaux ou des alliages de métaux résistant à la chaleur au-delà de . 1400°C.