Brevet FR2495190A1 — publié le 19820604

Procédé pour l'application d'un revêtement d'émail protecteur résistant sur des corps de fonderie ductiles. La présente invention concerne un procédé pour l'application d'un revêtement d'émail protecteur résistant vis à vis des milieux agressifs, sur des corps de fonderie ductiles, en particulier des tuyaux en fonte. D'après les données exposées dans la littérature ("Silikat- technik 1955, p. 480) on a tout d'abord considéré le fer ductile (fonte nodulaire) comme non émaillable. A peu près à la même époque, on savait(Petzold "Emaille"l 1950, Stuckert "Die Emailfabrikation"194 et Mârker "Emailliertechnik" 1956), qu'avant l'application d'un émail en poudre résistant, il convient d'appliquer et de cuire tout d'abord un émail de base ou de première couche. Un mode opératoire en deux stades est ainsi dans ce cas de rigueur. Ce mode opératoire entraîne une consommation d'énergie importante et est d'un coût éle- vé en raison de la première couche d'émail qu'il faut appliquer et soumettre à une cuisson. La présente invention a pour but de perfectionner le procé- dé classique de façon que des corps de fonderie ductiles puissent également être munis d'un revêtement d'émail résistant dans un mode opératoire d'émaillage en un seul stade. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on applique sur la surface du corps de fonderie, exempte d'une première couche d'émail et prétraitée de façon connue, un émail au- quel correspond la matrice de composition à l'état fondu suivante % en poids % en poids SiO2 30 - 50 ZrO2 1 - 3 B203 2 - 10 CeO2 0- 3 Na20 15SrO O - 1 i203 1 - 10 ZnO 1 - 5 Li20 1 - 5 MnO 0 - 3 TiO2 5 - 15 NiO 0, 5 - 2 CaO 1 - 5 CoO 0,5 - 1 BaO 1 - 5 F2 0,5 - 2 A1203 1 - 3 Les caractéristiques enseignées par l'invention sont par conséquent fondées sur la constvion surprenante que, contrairement à lbpinion répandue, mentionnée ci-dessus, on peut appliquer par le procédé direct, c'est-à-dire sans application préalable d'une premie re couche d'émail, une couche d'émail résistant aux acides organi- - 2- 249519G ques et à l'eau de toute nature, sur des corps de fonderie ductiles, en particulier des tuyaux en fonte, de telle manière que ces der- niers ne nécessitent, lors de leur mise en place dans la terre, au- cun gainage particulier ou la disposition préalable d'une couche de protection supplémentaire contre des milieux agressifs. Tout à fait indépendamment de l'économie d'énergie par la suppression de l'ap- plication conteuse d'une première couche d'émail destinée à être soumise à une cuisson dans un stade de travail séparé, le recours à des tuyaux en fonte nodulaire ou à graphite sphéroldal, munis d'un revêtement d'émail protecteur conformément au procédé de l'invention, entraîne une simplification essentielle et, par suite, une économie de travail et de temps considérable. Le dépôt de lémail a lieu de préférence dans la position verticale des tuyaux en fonte ou des autres corps de fonderie de révolution à savoir en particulier sous la forme d'une barbotine, au trempé, par pulvérisation ou encore par écoulement. On peut à cet effet utiliser avantageusement une bobine d'induction pour le sécha- ge de la barbotine appliquée. L'émaillage proprement dit, à savoir la cuisson des émaux, a lieu sur le corps de fonderie se trouvant en position verticale, à savoir de préférence également à l'aide d'une bobine d'induction, avec une température et une vitesse prédétermi- nées. On fait passer à cet effet le tuyau dans la bobine d'induction de haut en bas ou également dans le sens inverse. Il s'est avéré tout particulièrement convenable dans le procédé de l'invention, d'appliquer l'émail sous forme de poudre directement sur le corps de fonderie se trouvant encore à l'état échauffé. Dans ce cas, l'économie de temps n'est pas le seul facteur très avantageux remarquable. Comme l'émail procuré par linvention possède une température de fusion relativement basse et que l'on se trouve ainsi dans la possibilité d'émailler le corps de fonderie à émailler après chauffage préalable à la température d'adhérence de l'émail en utilisant la chaleur propre du corps de fonderie à émail- ler encore présente, un processus de chauffage et de cuisson séparé se trouve en pratique supprimé et il en résulte une nouvelle écono- mie d'énergie supplémentaire. La basse température de fusion mentionnée ci-dessus en- traîne un bas intervalle de ramollissement de 500 à 520C, qui au- torise une fusion unie de l'émail dans un domaine de température de 700 à 8000C. Lorsque le temps de cuisson est raccourci, par exemple à 1 à 3 minutes, on peut également opérer dans le domaine des tem- -3- - 3 - 2495190 pératures supérieures jusqu'à 950 . L'émail procuré par le procédé de l'invention se distingue par une très basse tension superficielle i 200 à 210 Dyn/cm. Ceci permet un mouillage rapide et un écoulement lisse de l'émail dans un domaine de couches minces inférieur à 400 microns. Dans le do- maine des couches minces inférieur à 500 microns, l'émail est ré- sistant aux chocs jusqu'à 5 kp et résistant à l'abrasion. Du fait de la technologie de séchage utilisée, de la poudre vitreuse d'é- mail non altéré se trouve amenée en fusion, si bien qu'il se forme des émaillages compacts et lisses en surface, qui ne tendent en aucune façon à former des incrustations. Par suite de l'imbrication intime du matériau composite (fonte ductile-émail), il ne se produit ni migration interne de corrosion ni rouille intérieure. L'émail de l'invention est neutre vis-àvis des matériaux, notamment à l'égard de tous les métaux et composés de métaux ou alliages. Il faut en outre souligner que l'émail de l'invention est d'une part physiologi- quement et toxicologiquement inoffensif et d'autre part résistant dans l'intervalle de pH de 1-10 vis-à-vis de tous les acides orga- niques et des eaux résiduaires ainsi que des eaux non traitées, de l'eau industrielle et de l'eau potable. - 4 - REVENDICATIONS 1. - Procédé pour appliquer un revêtement d'émail protec- teur résistant vis-à-vis des milieux agressifs, sur des corps de fonderie ductiles, en particulier des tuyaux en fonte, caractérisé par le fait que l'on applique sur la surface du corps de fonderie, exempte d'une première couche d'émail et prétraitée de façon connue, un émail ayant la matrice de composition à l'état fondu suivante: % en poids % en poids SiO2 30 ZrO2 1 - 3 B203 2 - 10 CeO2 O - 3 Na20 15- 20 SrO O - 1 Bi203 1 - 10 ZnO 1 - 5 Li20 1 - 5 MnO 0 - 3 TiO2 5 - 15 NiO 0,5- 2 CaO 1 - 5 CoO 0,5- 1 BaO 1 - 5 F2 0,5- 2 A1203 1 - 3 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on applique l'émail sous forme de poudre directement sur le corps de fonderie se trouvant encore à l'état échauffé. 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise une bobine d'induction pour le séchage de la barbotine d'émail appliquée sur le corps de fonderie et/ou pour la cuisson du revêtement d'émail protecteur.