Brevet FR2396610A1 — publié le 19790202

L'invention est relative à un agent de libération réfractaire et, en particulier, à un agent de libération d'une goulotte réfractaire fixée à la sortie d'un métal en fusion constituée par un corps réfractaire. En général, unegoulotte constituéede -briques réfractaires est fixée à la sortie d'une poche decoulée de laquelle le métal en fusion tel que du fer en fusion est versé de ladite poche de coulée dans un moule.La goulotte est destinée à permettre au métal en fusion à être versé dans le moule dans des conditions prédéterminées et ses parois internes ont tendance à être usées après un usage répété-rendant nécessaire leur remplacement. Cependant, habituellement, uretelle goulotte est fixéea la sortie de la poche de coulée, en utilisant, par exemple, un mortier de ciment à haute teneur en alumine. I1 est, de ce -fait, très laborieux d'enlever ladite goulotte pour ce remplacement.Par exemple, des forces 2 d'enlèvement de 5 kg à 10 kg/cm sont nécessaires pour enlever ladite goulotte. Naturellement, le temps requis pour le remplacement est considérablement long. Des essais ont-été tentés en vue d'additionner du noir de carbone au mortier dans le but de faciliter l'enlèvement de la goulotte mais on a obtenu des résultats insatisfaisants. Un autre objet de la présente invention est donc un agent de libération permettant d'enlever relativement facilement une goulotteréfractaire fixéeà la sortie d'un métal en fusion constituéepar un corps réfractaire. Selon la présente invention, l'agent de libération de la goulotte réfractaire fixée à la sortie d'un métal en fusion comprend/la poudre de graphite dans une quantité suffisante pour conférer une lubrification à l'agent de libération, de l'eau et au moins une sorte de polysaccharide hydrosoluble et pouvant être gélatinisé dissout dans liteau dans une quantité suffisante pour gélatiniser l'agent de libération pour conférer des capacités de revêtement et d'adhésivité audit agent de libération. L'invention sera mieux comprise à partir de la description détaillée qui suit en relation avec les dessins qui l'accompagne. La figure 1 est une section en coupe montrant une goulotte fixée la sortie d'une poche de coulée et la figure 2 est une vue oblique montrant la goulotte de la figure 1. Comme cela était mentionné ci-dessus, l'agent de libération, conforme à la présente invention,contient de la poudre de graphite qui présente une fonction lubrifiante résultant de la structure cristalline stratifiée. De façon générale, la dimension des particules de graphite n'est pas critique dans la mesure où le graphite se présente sous forme de poudre. Mais, une dimension de particules préférée est comprise entre environ l micron et environ 10 microns et, plus particulièrement entre 3 microns et 7 microns. La poudre de graphite est présente dans une quantité suffisante pour conférer un caractère de lubrification à l'agent de libération. De façon générale, la quantité requise de poudre de graphite est comprise dans la gamme d'environ 10% àenviron 60 % en poids pris par rapport à la quantité totale d'agents de libération. Une poudre de graphite présente dans une quantité inférieure à 10 % en poids ne confère pas une lubrification suffisante à l'agent de libération résultant. D'autre part, les valeurs supérieures à 60 % en poids entraînent une perte de l'adhésivité de l'agent de libération. Une quantité préférée de poudre de graphite est comprise entre 15 et 25 %. Le second conposat de l'agent de libération conforme à la présente invention est l'eau. La quantité d'eau peut être suffisante pour l'équilibre.En particulier les quantités de poudre de graphite et de polysaccharide décrites ci-dessous et des autres additifs sont soustraits de la quantité totale d'agents de libération et le reste est constitué par la quantité en eau. Les polysaccharides utilisés dans l'agent de libération, selon la présente invention, doivent être solubles dans l'eau et capables de gélatiniser l'agent de libération. Des exemples typiques de polysaccbrides appropriés dans les buts de l'invention comprennent l'amidon tels que ceux dérivés des pommes de terre, de patates, de mais, de blé, de cassave ou manioc, de cellulose et de cellulose modifiée telle que de carboxyméthyl cellulose (CMC). Les polysaccharides plus particulièrement préférés sont constitués par l'amidon. Le polysaccharide est dissout dans le second composant de l'agent de libération qui est l'eau et permet à l'agent de libération de constituer un adhésif et d'être approprié à titre de matière de revêtement. De façon générale, la quantité de polysaccharide est comprise entre environ 0,5 % et environ 20 % en poids par rapport au poids total de l'agent de libération. Si la quantité n'atteint pas 0,5, l'agent de libération ne présente pas une adhésivité suffisante. Par ailleurs, lorsque la quantité en polysaccharide dépasse 20 % cela conduit à une fluidité non satisfaisante de l'agent de libération ne conférant pas aux matériaux de bonne propriétés de revêtement. Une quantité préférée de polysaccharide est comprise entre environ 1 % et 4 % en poids. Bien que l'agent de libération, conforme à l'invention, peut comprendre uniquement les trois composants susmentionnés, il peut également contenir des composés additionnels suivant les nécessités tels que un agent de dispersion comme le nitrate de sodium, un agent anti-érosion tel que le formaldéhyde, un agent anti-gel tel que le chlorure de sodium etc... La quantité de ces additifs peut être ajustée de façon appropriée et n'excède pas, en général, environ 3 % en poids pris par rapport au poids total de l'agent de libération. Il est possible de préparer l'agent de libération selon l'invention par différents procédés. Un procédé approprié consiste à dissoudre le polysaccharide dans l'eau en vue de provoquer la gelatinisation puis à additionner ensuite la poudre de graphite à la solution gélatinisée et à mélanger ensuite le mélange. Un chauffage a, par exemple, 60 à 800C sera nécessaire pour préparer un poly saccharide bien pâteux. L'agent de libération ainsi préparé a, en général, une viscosité comprise entre 10 cps et environ 10 000cps, et, de préférence, entre 100 cps et 5 000 cps à 20 Ce Les figures 1 et 2 sont destinées à expliquer comment utiliser l'agent de libération selon la-présente invention. La figure 1 est une coupe autour de la sortie 5 d'une poche de coulée 1 de, par exemple, du fér fondu 2. On peut cons tater qu'un bloc de fond 4~constitué de briques réfractaires ayant une teneur en aluminium élevée est monté sur une enveloppe de fond 3 de fer.Le bloc de fond 4 est muni avec une sortie 5 à travers laquelle le fer fondu est versé dans un moule non représenté et un alésage 6 intégréavec la sortie 5 destinée à recevoir lagoulotte .I1 est habituel dans l'art antérieur de fixer la goulotte par exemple sous forme d'un tronc cône ayant une ouverture 8 pour le fer fondu 2 comme cela est représenté sur la figure 2, pour l'alésage 6 avec du mortier ayant une teneur en alumine élevée en utilisant un agent liant. Selon la présente invention cependant l'agent de libération 9 est appliqué sur les parois internes de l'alésage recevant la goulotte 6 à une épaisseur de 1 mm à 2 mm. Le revêtement peut être effectué par brossage ou aspersion. Par ailleurs, la circonférence externe de la goulotte 7 est revêtue avec, par exemple, un mortier de ciment ayant une teneur en alumi élevée à une épaisseur de 3 mm à 4 mm. L'épaisseur totale de l'agent de libération et du mortier appliqué dépend de l'intervalle entre le bloc constituant le fond 4 et la goulotte supérieure 7. L'espace est habituellement d'environ 5 mm. La goulotte supérieurerevêtleavec le mortier est ensuite in éréedans l'ouverture 6 et liée-à l'agent de libération qui a été appliqué en avance sur la paroi interne de l'ouverture 6. I1 peut être noté que l'agent de libération, conforme à l'invention, peut être appliqué même sur un bloc réfractaire chaud chauffé à une température allant jusqu a environ 800"C ainsi que sur un bloc réfractaire froid. Par ailleurs3 l'épaisseur de la couche d'agent de libération au moment du revêtement, reste essentiellement constante après séchage complet. La chaleur du métal en fusion coulant à travers la goulotte supérieure7 est transmise à la couche d'agent de libération 9 ce qui entraîne une expansion de la couche d'agent de libération. L'expansion est avantageuse dans la mesure où la goulotte supérieure est fortement fixéeau bloc réfractaire pendant les opérations de moulage. Par ailleurs, le polysaccharide contenu dans au moins l'une des régions de surface de la couche de l'agent de libération est carbonisé par la chaleur transmise à partir du métal en fusion ce qui entraîne que l'agent de libération est moins adhésif. Ceci facilite l'enlèvement de la goulotte après l'opération de moulage.On peut également noter que la couche d'agent de libé ration dilatée est contractée à son épaisseur originale après l'opération de u moulage et le refroidissement ce qui entraîne/tendance à la formation d'un espace au niveau de liaison entre la couche de mortier 10 et la couche d'agent de libération 9. De plus, le graphite contenu dans l'agent de libération est lubri fiant. I1 en découle que la goulotte 7 peut être facilement enlevée à partir de l'ouverture recevant la goulotte après l'opération de moulage en appliquant une 2 2 légère impulsion ou une force d'enlèvement de l'ordre de 035 kg/cm à 1 kg/cm L'invention sera mieux comprise à la lecture de l'exemple suivant non limi tatif. Exemple 8 parties en poids d'amidon de pomme de terre sont additionnées à 70 parties en poids d'eau agitées pendant suffisamment à une température de 550C à 60"C. La solution résultante visqueuse est mélangée avec 20 parties en poids de poudre de graphite ayant une dimension de particules de 1 à 2 microns. Le mélange est complètement mélangé pour préparer l'agent de libération. L'agent de libération est appliqué sur la paroi interne d'une ouverture recevant la goulotte équivalente à l'ouverture 6 de la figure 1 de façon à obtenir une couche ayant une épaisseur d'environ 1 à 2 mm. Par ailleurs3 le mortier com prenant 75,7 parties en poids d'A1203, 19,2 parties en poids de Si02 et 1 partie en poids de Fe203 mélangées avec l'eau est appliquée sur la partie extérieure de la goulotte équivalente à la goulot te 7 ayant une hauteur de 350 mm et de diamètre le plus large comme représenté sur la figure 2 de 200 mm de façon à avoir une couche de mortier ayant une épaisseur de 3 à 4 mm. La goulotte revêtue avec le mortier est insérée dans l'ouverture et liée aux parois internes de celle ci. Du fer fondu est versé à travers la goulotte plusieurs fois et ensuite la goulotte est enlevée de l'ouverture en appliquant de légères impulsions et des forces d'enlèvement totales aussi faibles qu'environ Dans les buts de comparaison, une goulotte recouverte avec le même mortier que décrit ci-dessus a été insérée dans l'ouverture recevant la goulotte et dont la paroi interne n'a pas été recouverte avec l'agent de libération confor me à l'invention. Après avoir effectué les mêmes opérations de moulage que ci dessus, la goulotte a été enlevée due l'ouverture. Dans ce cas, une force d'enlève ment total de l'ordre d'environ a été requise pour enlever la goulotte. REVENDICATIONS 1. Agent de libération d'une goulotte réfractaire fixée à la sortie d'un métal en fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend de la poudre de graphite dans une quantité suffisante pour conférer à l'agent de libération un caractère lubrifiant, de l'eau et au moins une sorte de polysaccharide hydrosoluble et pouvant être gélatinisé dissout dans l'eau dans une quantité suffisante pour gélatiniser l'agent de libération et pour conférer audit agent de libération des capacités de revêtement et d'adhésivité. 2. Agent de libération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la quantité de poudre de graphite et de polysaccharide sont comprises entre environ 10 à 60 zen poids et environ 0,5 et 20 % en poids respectivement, pris par rapport au poids total de 1 agent de libération. 3. Agent de libération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la quantité de poudre de graphite et de polysaccharide est comprise entre environ 15 et 20 % en poids et environ 1 et 4 % en poids respectivement, pris par rapport à la quantité totale draguent de libération. 4. Agent de libération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la dimension des particules de la poudre de graphite est comprise entre environ 1 et 10 microns. 5. Agent de libération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la dimension des particules de la poudre de graphite est comprise entre environ 3 et 7 microns. 6. Agent de libération conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que le polysaccharide est constitué par l'amidon, la cellulose et la carboxyméthylcellulose. 7. Agent de libération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le polysaccharide est présent dans une quantité suffisante pour conférer à l'agent de libération une viscosité de 10 cps à 10 000 cps à 200C. 8. Agent de libération selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le polysaccharide est contenu dans une quantité suffisante pour conférer à l'agent de libération une viscosité de 100 cps à 5 000 cps à 200C.