Brevet FR2104878A1 — publié le 19720421

-1- 2104878 La présente invention concerne -une poche de coulée pour l'acier ou la fonte, comprenant un revêtement comprimé par projection, On sait qu'on regarnit de telles poches en projetant les masses en succession rapide et à grande vitesse, au moyen 5 de la tête de projection d'une machine à comprimer par projection, dans l'espace libre compris entre la paroi de la poche et un gabarit préalablement introduit. On sèche la masse et on la fritte par l'introduction d'une masse métallique en fusion. Les masses projetées utilisées sont essentiellement cons-10 tituées par SiOg et A^O^, C'est ainsi par exemple qu'une masse connue a la composition suivante : 88,0 % SiOgj 6,5 % Al 0^; 1,1 % Fe£0y, 6,5 % HgO, 2 Les revêtements réfractaires projetés des poches de coulée pour l'acier et pour la fonte possèdent en général une bonne 15 dùrabilité. Mais l'usure du revêtement réfractaire n'est pas uni forme sur toute la hauteur de la poche. On constate l'usure la plus forte dans la zone d'attaque la plus forte par la scorie, c'est-à-dire dans la région supérieure de la poche, et sur, en gros, entre 50 et 100 cm au-dessus du fond de la poche. Un tel 20 schéma d'usure apparaît particulièrement marqué, par exemple, dans les poches dans lesquelles on exécute un traitement par le vide et/ou par un gaz de balayage. On a déjà essayé de compenser cette attaque accrue exercée par la scorie sur le revêtement réfrac taire en donnant au garnissage me plus grande épaisseur dans 25 les régions indiquées. Mais cela présente l'inconvénient de diminuer la capacité des poches» Il est en outre apparu que les zones plus épaisses sont soumises, par la masse fondue, à une érosion accrue. On n'a donc pas pu atteindre le résultat recherché en augmentant l'épaisseur du garnissage réfractaire. Dans le 30 garnissage de poches avec des briques réfractaires, on a déjà utilisé des briques présentant une résistance accrue aux scories dans les zones d'usure la plus élevée. Il s'agit alors de briques cuites à teneur élevée en argile. Il paraissait donc indiqué, dans le cas également des mas-35 ses réfractaires comprimées par projection, d'élever la teneur en argile pour améliorer la résistance aux scories. Mais cette mesure n'a pas eu de succès pratique parce que, à cause du retrait des supports d'argile qui apparaît au chauffage dans le garnissage projeté, des fissures apparaissent, dans lesquelles 40 s'introduit la masse en fusion et qui conduisent à l'éclatement 71 30995 2104878 de parties entières du garnissage. Le problème consistant à munir des poches de coulée pour l'acier ou la fonte d'un revêtement comprimé par projection possédant, sans sur épais se tir s, une résistance augmentée à l'at-5 taque par des scories, n'a donc pas été résolu jusqu'à présent» La présence d'oxyde de zirconium dans le revêtement de la poche est nécessaire pour résoudre ce problème. L'oxyde de zirconium est, de préférence, introduit sous la forme de sable zirconifère. Dans la détermination de la teneur globale du re-10 vêtement en silice, il faut alors tenir compte de la quantité de silice contenue dans le sable zirconifère. L'invention a donc pour objet une poche de coulée pour l'acier ou la fonte comprenant un revêtement comprimé par projection contenant comme constituants essentiels Si02 et AlgO^ 15 et qui, suivant l'invention, comporte entre 5 et 50 % de sable zirconifère dans les régions de forte attaque par la scorie,de préférence de 5 à 20 % de sable. Cette gamme est valable quand on veut utiliser un compromis optimal entre le coût et l'effet technique. Dans le cas où l'on veut attribuer moins d'importan-20 ce au facteur coût (prix élevé du sable zirconifère) la proportion préférée pour le sable peut également s'élever jusqu'à 30 % de la masse. Selon l'invention, une masse comprimée par projection convenant particulièrement pour le revêtement réfractaire d'une 25 poche de coulée pour l'acier ou la fonte a la composition 60 à 90 % de Si02 3 à 30 % de Zr02 5 à 10 % de AlgO^ le reste étant du fer, de l'oxyde de titane, des alcalis et les JO éléments par ailleurs usuels d'accompagnement. Les masses projetées contiennent de préférence 75 à 90 % de Si02 3 à 15 % de Zr02 5 à 10 % de A120^ 35 le reste étant du fer, de l'oxyde de titane, des alcalis et les éléments par ailleurs usuels d'accompagnement. Conformément aux explications ci-dessus relatives à la gamme préférée pour le sable zirconifère, qui peut également s'élever jusqu'à 30 %, on indiquera ici la gamme préférée élargie à 40 des teneurs supérieures en Zr02« La teneur en ZrOg de la masse 71 30995 peut s'y élever non plus seulement à 15 % mais à 20 %, On pourrait alors faire varier la composition de la masse de manière qu'elle soit comprisa dans les limites suivantes : 70 à 85 % SiOg 5 5 à 20 % Zr02 3 à 10 % JLlgOj , le reste étant du fer, ïiOg, des alcalis et les éléments par ailleurs usuels d'accompagnement, ces valeurs étant, comme toutes les indications de quantités, des pourcentages en poids 10 rapportés à la masse sèche* Dans les masses projetées suivant l'invention qui ont été indiquées, de faibles teneurs en ZrOg correspondront à des teneurs élevées en SiOg, et de faibles teneurs en SiOlg à des teneurs élevées en Zrûg* On choisit de préférence la teneur de 15 la masse en de manière que tous les quartz soient complè tement enrobés et à obtenir une cotche frittée de revêtement suffisamment forte quand on utilise les poches pour l'acier en fusion ou pour la fonte, les teneurs indiquées en pourcentage se rapportent à la masse sèche# Pour pouvoir comprimer par pro-20 jection les masses suivant l'invention, on leur ajoute de 5 à 12 % d'eau avant de les utiliser* Cependant, le schéma d'usure dépend non seulement de la composition de la masse projetée, mais aussi de la granulation* Dans un mode d'exécution de l'invention, la masse projetée pré-25 sente donc le tableau àeigranulation suivant : mm (p,060 0,060 - 0,12 0,12 - 0,5 0,5 - 2,0 2,0^ % 30 - 55 5 - 30 10 - 30 0 - 20 0 - 20 le tableau suivant est préféré : mm /0,060 0,060 - 0,12 0,12 - 0,5 0,5 - 2,0 2,0^ 30 #4-0 - 50 15 - 20 15 - 25 5 - 15 5 - 15 On obtient une amélioration supplémentaire quand on fait dépendre les teneurs en SiOg, ZrOg et AlgO^, ainsi que la granulation de la masse projetée suivant l'invention, des conditions d'exploitation de chaque cas, telles que la composition et la 35 température de la scorie et de l'acier* Une poche de coulée suivant l'invention pour de l'acier en fusion est représentée en coupe longitudinale sur le dessin annexé. les références désignent : 1, la chemise, en tôle d'acier, de la poche; 2, le garnissage permanent faisant directement sui-40 te à la chemise; 3> le fond de la poche; 4, le garnissage ré- 71 30995 -4- 2104878 fractaire comprimé par projection* Une masse projetée de la composition usuelle d'environ 90 % SiOg, 7 % AlgO^, le reste étant les éléments usuels d'accompagnement et la perte au feu, est introduite par compression par projection dans la partie centrale 4a la pl^ts importante, du revêtement0 Dans les zones désignées par 4b/ 4ç_, de l'attaque la plus forte par la scorie, est introduite une masse projetée dans laquelle, suivant l'invention, une partie du Si02 est remplacée par du sable zirconi-fère0 La masse se compose de 85 % SiOg, 6 % ZrOg, 6 % AlgO^, le reste étant les éléments usuels d'accompagnement et la perte au feu. Ce revêtement doit être séché avant la mise en service de la poche. L'emploi de la masse suivant l'invention permet d'augmenter d'environ 20 % la durabilité dans les zones 4b et 4c. 71 30995 -5- 2104878 REVENDICATIONS s=s==s=ss=s=sss=ss=sssssnss 1.- Poche de coulée pour l'acier ou la fonte, comprenant un revêtement comprimé par projection, dont les constituants essentiels sont SiOg et Al^, oaractériséepar le fait g», 5 dans les régions de forte attaque par la scorie, le revêtement contient entre 5 et 50 % de sable zirconifère. 2.- Poche selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les régions du revêtement qui sont exposées à une forte attaque par la scorie contiennent entre 5 et 20 % de sa- 10 ble zirconifère. 3.- Poche selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les régions du revêtement qui sont exposées à une forte attaque par la scorie contiennent jusqu'à 30 % de sable zir-c onifère. 15 4.- Masse centrifugée pour revêtir une poche selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle se compose de 60 à 90 % SiOg , 3 à 30 % Zr02 , 120 5 à 10 % A1203 , ces valeurs étant rapportées à la masse sèche, le reste étant du fer, de l'oxyde de titane, des alcalis et les éléments par ailleurs usuels d'accompagnement. 5.- Masse centrifugée selon la revendication 4, caracté-25 risée par le fait qu'elle se compose de 75 à 90 % Si02 , 3 à 15 % Zr02 , 5 à 10 % AlgOj , ces valeurs étant rapportées à la masse sèche, le reste étant 30 du fer, de l'oxyde de titane, des alcalis et les éléments par ailleurs usuels d'accompagnement. 6.- Masse centrifugée selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle se compose de 70 à 85 % Si02 , 35 5 à 20 % Zr02 , 3 à 10 % A1205 , ces valeurs étant rapportées à la masse sèche, le reste étant du fer, de l'oxyde de titane, des alcalis et les éléments par ailleurs usuels d'accompagnement. 71 30995 -6- 2104878 7»- Masse centrifugée selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la masse projetée présente le tableau de granulation suivant mm 0,060 0,060 - 0,12 0,12 - 0,5 0,5 - 2,0 2,0 5 % 30 - 55 5 - 30 1 0 -30 0 - 20 0 - 20 8.- Masse centrifugée selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la masse projetée présente le tableau de granulation suivant : mm 0,060 0,060 - 0,12 0,12 - 0,5 0,5 - 2,0 2,0 10 % 40 - 50 15 -.20 15 - 25 5 - 15 5 - 15