Brevet FR2124162A1 — publié le 19720922

La présente invention se rapporte d'une façon générale à l'industrie de l'aciérie et de la fonderie. Il est connu d'utiliser en aciérie, dans la partie supérieure des lingotières, des garnissages exothermiques et (ou) réfractaires et (ou) isolants, afin de retarder dans cette partie la solidification de l'acier et de maintenir ainsi une réserve d' acier liquide destinée G combler les retassures qui se forment dans la partie supérieure du lingot du fait du retrait de l'acier au cours de la solidification. Ceci permet de façon connue de ré- duire la chute en tete du lingot. Il est maintenant courant de réaliser de tels garnissages à l'aide de plaques ayant des propriétés exotnermiques et (ou) réfractaires et (ou) isolantes, adaptées à leur application.Il est également connu d'utiliser en fonderie des éléments ayant des caractéristiques comparables,pour former des masselottes permettant d'obtenir des moulages sains par un processus similaire à celui indiqué ci-avant. Un but de l'invention est d'apporter des perfectionnements aux plaques ou autres éléments de garnissage ou de masselota- e:- ~tantsO On sait que certains composés organiques de faible densité par exemple expansés, subissent à une température relativement basse une action de pyrolyse et de volatilisation. Il est déjà connu d'incorporer de tels composés sous forme de particules à une masse destinée à la production d'éléments qui sont ensuite soumis à une cuisson, de telle sorte que la disparition de ces particules ar volatilisation provoque dans l'é- lément produit la formation de vides qui ont pour effet une am- lioration des propriétés isolantes dudit élément. L'invention tire parti de ce phénomène connu d'une façon nouvelle. La simple utilisation de composés organiques expansés de ce genre dans une masse devant donner par moulage des plaques ou éléments de garnissage ou de masselottage employés en aciérie ou en fonderie n'est pas possible, car il en résulte nécessairement pour les éléments produits lors du séchage ou de la cuisson des irrégularités o rugosités de surface qui s'opposent à l'emploi de telles plaques ou éléments dans une lingotière ou dans un moule. En effet, dans un tel cas, l'acier ou le métal pénétrerait dans les cavités formes à la surface des plaques ou éléments et celles-ci resteraient accrochées au lingot par exemple, ce qui représente un inconvénient important dans les aciéries. Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un élément tel qu'une plaque de garnissage ou de masselottage ne présentant pas cet inconvénient. L'invention est matérialisée dans un élément tel que plaque utilisable en aciérie ou en fonderie pour former un garnissage ou une masselotte, afin de retarder la solidification du métal en fusion, caractérisé en ce qu'il comprend deux parties extérieures destinées à être dirigées respectivement vers le métal en fusion et à l'opposé de celui-ci, par exemple vers la paroi d'une lingotière, ces parties présentant chacune une surface libre lisse et ayant des propriétés isolantes et (ou) exothermiques et (ou) réfractaires, qui peuvent être identiques ou différentes, et une partie intercalaire présentant une ou plusieurs cavités, ou bien une multitude de petites cavités résultant de la pyrolyse et de la volatilisation, lors du séchage et de la cuisson de la plaque ou de l'élément, d'une matière organique légère, par exemple expansée, capable de subir cette volatilisation à une température relativement basse. Suivant un mode de réalisation possible, l'éliment faisant l'objet de l'invention peut comporter une partie intercalaire présentant une cavité interne unique occupant la presque totalité de cette rartie. Un élément de ce type peut être obtenu, par exemple, en noyant lors de la fabrication, dans la masse de composition appropriée, une plaque de matière organique légère, par exemple expansée, qui au moment du séchage et de la cuisson subit une pyrolyse et une volatilisation en laissant à l'intérieur de l'élément une cavité de volume correspondant. Suivant une variante de réalisation, on peut placer à l'intérieur de la masse constituant l'élément un certain nombre de blocs de matière organique légère ou expansée, de manière à obtenir après le séchage et la cuisson, par suite de la volatilisation de la matière constituant ces blocs, un certain nombre de cavités qui peuvent communiquer ou non, selon la forme des blocs et leur répartition à l'intérieur de l'élément. uivant une autre variante encore, on peut réaliser cet élément sous la forme d'un "sandwich" comprenant deux couches extérieures en composition appropriée, ayant des propriétés isolantes et (ou) exothermiques et (ou) réfractaires et présentant une surface libre lisse, et une couche intercalaire formée à partir d'une masse contenant des billes ou particules de matière organique légère subissant une volatilisation à une température relativement basse, ce qui fournit après séchage et cuisson une plaque formée de trois couches superposées dans laquelle la couche intercalaire présente un grand nombre de vides ou petites cavités répartis dans cette couche. On conçoit que, dans chaque cas, on obtient une amélioration des propriétés isolantes de l'élément, par exemple de la plaque, par suite de la présence de la cavité ou des cavités formées, et que ce résultat est obtenu sans compliquer réellement la fa brication de l'élément et par conséquent sans augmentation sensible de son prix de revient. Comme indiqué ci-avant, l'élément ou bien ses couches extérieures peuvent avoir des propriétés isolantes et (ou) exothermiques et (ou) réfractaires, en fonction de l'application envisagée, et la fabrication par moulage ou drune autre manière de ltélément aura lieu dans des conditions capables de fournir pour cet élément des surfaces extérieures lisses, évitant par exemple l'accrochage de l'acier et assurant une bonne application contre la paroi de la lingotière. La matière organique légère capable de subir une pyrolyse et une volatilisation à une température relativement basse, utilisée sous forme de plaques, de blocs ou bien de billes ou particules, peut être par exemple du polystyrène expansé, ou bien l'une des matières organiques présentant des caractéristiques comparables, dont il existe un certain nombre. On a indiqué ci-avant que la volatilisation de cette matière organique se produisait lors du séchage ou de la cuisson de l'é- lément. Toutefois, il est possible, sans s'écarter de l'invention d'utiliser une matière organique subissant seulement un début de transformation aux températures de séchage ou de cuisson, et dont la volatilisation se produit à une température plus élevée. Dans un tel cas,sous l'effet de a c'n r- transmise à l' élément lors de la venue de l'acier liquide en contact avec celui-ci, la matière organique précitée se volatilise complètement par pyrolyse et l'effet d'isolation mentionné précédemment est créé immédiatement après la coulée, de sorte que la plaque présente en fait les qualités requises. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Revendications 1 - Elément tel que plaque utilisable en aciérie ou en fonde rie pour former un garnissage ou une masselotte, afin de retarder la solidification du métal en fusion, caractérisé en ce qu' il comprend deux parties extérieures destinées à être dirigées respectivement vers le métal en fusion et à l'opposé de celuici, par exemple vers la paroi d'une lingotière, ces parties présentant chacune une surface libre lisse et ayant des propriétés isolantes et (ou) exothermiques et (ou) réfractaires, qui peuvent être identiques ou différentes, et une partie intercalaire présentant une ou plusieurs cavités, ou bien une multitude de petites cavités résultant de la pyrolyse et de la volatilisation, lors du séchage et de la cuisson de la plaque ou de l'élément, d'une matière organique légère, par exemple expansée, capable de subir cette volatilisation à une température relativement basse. 2 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie intercalaire présentant une cavité interne unique occupant la presque totalité de cette partie. 3 - Elément suivant la revendication 2, caractérisé en ce que cette cavité est créée en noyant dans la masse de composi tion, lors de la fabrication, une plaque de matière organique légère, par exemple expansée, capable de subir une pyrolyse et une volatilisation. 4 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie intercalaire présentant un certain nombre de cavités séparées ou communicantes. 5 - Elément suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ces cavités sont obtenues en noyant dans la masse de composition, lors de la fabrication, des blocs de matière organique légère, par exemple expansée, pouvant subir une volatilisation. 6 - Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un "sandwich" comprenant deux couches extérieures en composition ayant des propriétés isolantes et (ou) exothermiques et (ou) réfractaires et présentant chacune une surface libre lisse et une couche intercalaire présentant une multitude de petites cavités. 7 - Elément suivant la revendication 6, caractérisé en ce que cette couche intercalaire résulte de l'incorporation à la composition destinée à former ladite couche d'une multitude de billes ou particules de matière organique légère, par exemple expansée, capable de subir une volatilisation. 8 - Elément suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière organique légère subissant une volatilisation est du polystyrène expansé ou une matière analogue. 9 - Elément suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que la matière organique légère est du type subissant un début de transformation aux températures de séchage ou de cuisson de l'élément et se volatilisant sous.l'ef- fet de la chaleur engendre au ccntact du métal en fusion.