Brevet FR2564824A1 — publié le 19851129

une L'invention concerne un mélange formant/coupole, pour une masse de remplissage de tiroirs pour poches de coulée, qui reçoivent des masses d'acier fondu et comportent un manchon d'écoulement disposé dans le fond de la poche et une plaque mo- bile de fermeture du tiroir, ledit mélange étant constitué par du sable de chromite, du sable de silice et une substance auxi- liaire à grains fins, contribuant à former une coupole, le pour- centage de sable de chromite dans le mélange étant inférieur à 70 % et le pourcentage de substance auxiliaire étant inférieur au pourcentage de chromite ou au pourcentage de sable de silice. L'expression "formant une coupole" indique que le mé- lange introduit pour la masse de remplissage du tiroir subit un frittage dans la zone de contact de la substance de coulée, pour former une coupole, qui supporte la pression ferro-sta.ique s'exerçant au-dessus de la masse fondue, tant que l'écoule- ment est bloqué, mais qui peut être enfoncé par le matériau de coulée dans le cas o l'ouverture du tiroir est située au-dessous du manchon d'écoulement. Dans le cadre de l'invention, les indications des pourcentages ou les indications de quantités sont toujours des pourcentages en poids. Le mélange connu du type indiqué plus haut pour masses de remplissage de tiroirs (brevet allemand N 3 214 168) s'est avéré approprié pour la formation d'une coupole. On obtient un taux d'ouverture du tiroir égal pratiquement à 100 %. La forma- tion de la coupole s'effectue par le fait que, dans le cas de cette masse de remplissage connue de tiroirs, la partie de chromite au niveau de la zone de contact avec le matériau de coulée peut être réduite avec le carbone et peut être frittée, de manière à former une coupole, avec le sable de silice en formant la masse de remplissage du tiroir. On travaille alors dans le cadre des dispositions connues, en utilisant une rè- gle d'accord particulière. La chromite et le carbone sont ré- glés, dans le cas particulier, à l'aide d'essais pour une poche de coulée particulière ainsi que pour un problème technique de coulée particulier de manière que l'on obtienne une réduction particulière suffisante, mais pas trop importante, du chro- mite et que le frittage se produise de la manière indiquée. Le pourcentage de carbone dans le mélange constitutif de la masse de remplissage du tiroir se situe dans la plage allant de 3 à %. Ceci n'est pas exempt d'inconvénients dans la mesure o, en raison du pourcentage de carbone dans le mélange constitutif de la masse de remplissage du tiroir, il apparaît fréquemment une carburation de la masse fondue d'acier dans la poche de coulée. Si l'on travaille avec une partie de carbone contenant des hydrocarbures, on observe en outre souvent une pénétration d'hydrogène par diffusion dans la masse fondue d'acier, ce qui peut également être nuisible et entraîner la formation de flo- cons dans le cas d'aciers traités sous vide. L'invention a pour but de réaliser un mélange pour masses de remplissage de tiroirs, conforme à l'invention, de manière que lors de l'utilisation de cette masse de remplissa- ge, il ne se produise plus une carburation d'une masse d'acier fondu dans la poche de coulée associée et que, également, de l'hydrogène ne pénètre plus par diffusion dans la masse fondue d'acier. Néanmoins on doit obtenir une formation de coupole, qui satisfait à toutes les exigences. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait qu'on utilise comme substance auxiliaire à grains fins, de l'oxyde de fer, et ce en une quantité comprise entre 0,03 et 0,2 %, et que le mélange possède par ailleurs 50 à 70 % de sable de chromite, le reste étant constitué par du sable de silice. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, on travaille avec un oxyde de fer qui contient plus de 98 % de Fe203 et possède une taille de grain comprise entre 1 et 40 >m. Il s'est avéré particulièrement approprié que l'oxyde de fer possède la composition de fractionnement suivante: 1,0 - 4,0 pm, environ 50 % 4,1 12,0pm, environ 25 % 12,1 -35,0 pm, environ 25 % De préférence la partie de chromite est constituée en un pourcentage compris entre 40 et 48 % par du Cr203, et ce avec une taille de grain allant jusqu'à 1 mm. Conformément à une forme de réalisation préférée de l'invention, la partie de chromite possède la composition de fractionnement suivante: 0,5 mm, environ 15,0 % 0,3 mm, environ 43,0 % 0,2 mm, environ 25,0 % 0,1 mm, environ 15,0 % 0,1 mm, environ 1,5 %. De même on choisira de façon appropriée la partie formée de sable de silice de manière qu'elle soit très pure, et cette partie doit comporter plus de 98 % de SiO2, et ce, pour une taille de grain comprise entre 0,1 et l,Omm, la compo- sition de fractionnement étant constituée de façon appropriée comme suit: 1,0 mm, environ 0 % 0,5 mm, environ 0,1 % 0,3 mm, environ 13,3 % 0,2 mm, environ 55,0 % 0,1 mm, environ 31,0 % 0,1 mm, environ 0,1 %. Bien que, dans le cas du mélange conforme à l'invention pour une masse de remplissage de tiroirs, il n'existe plus une partie de carbone, qui est nécessaire conformément à l'état de la technique pour obtenir la formation d'une coupole, de façon étonnante l'invention permet d'obtenir la formation d'une cou- pole, qui satisfait à toutes les exigences. Ceci est basé sur le pourcentage d'oxyde de fer (Fe203). Il va de soi que, même dans le cadre de l'invention, il existe un réglage d'accord qui peut être obtenu, dans le cas particulier, sans difficulté, grâce à des essais, effectués Pour chaque poche de coulée spé- ciale. La quantité d'oxyde de fer est choisie de manière qu'il se produise la formation de la coupole. Une carburation de la masse fondue ou la pénétration par diffusion d'hydrogène dans la masse fondue environnante d'acier n'est plus à craindre. Dans la zone de contact avec la masse fondue d'acier, l'oxyde de fer a une action particulière. Cet oxyde de fer agit à la manière d'un composant inoculant abaissant le point de fusion et qui fait apparattre très rapidement, dans la zone de contact masse de remplissage du tiroir/masse fondue d'acier, une phase de verre, à laquelle se raccorde une couche frittée> qui cons- titue la coupole de support proprement dite, tandis qu'il ne peut apparaître aucune couche trop épaisse de la masse de remplissage du tiroir, qui ne peut plus s'enfoncer à travers le matériau de coulée, au niveau de l'ouverture du tiroir présente au-dessous du manchon d'écoulement. Les conditions sont définies notamment lorsque l'oxyde de fer est réglé de manière à être le plus fin possible, et ce dans le cadre de la plage indiquée des tailles des grains, et avec le fractionne- ment indiqué. Il est probable que la fayalite, qui possède un bas point de fusion, apparaît dans la couche supérieure. Le laitier de fayalite, qui se forme rapidement, de la couche supérieure accélère la fusion du quartz dans la zone de con- tact et permet de ce fait un frittage avec l'intensité dési- rée, tandis qu'au-dessous, le mélange constitutif de la masse de remplissage du tiroir, conforme à l'invention, reste apte à s'écouler. REVENDICATIONS 1. Mélange, formant une coupole, pour une masse de remplissage de tiroirs pour poches de coulée, qui reçoivent des masses d'acier fondu et comportent un manchon d'écoulement disposé dans le fond de la poche et une plaque mobile de fer- meture du tiroir, ledit mélange étant constitué par du sable de chromite, du sable de silice et une substance auxiliaire à grains fins, contribuant à former une coupole, le pourcentage de sable de chromite dans le mélange étant inférieur à 70 % et le pourcentage de substance auxiliaire étant inférieur au pourcentage de chromite ou au pourcentage de sable de silice, caractérisé en ce que l'on utilise comme substance auxiliaire à grains fins, de l'oxyde de fer (Fe203), et ce en une quantité comprise entre 0,03 et 0,2 %, et que le mélange possède par ailleurs 50 à 70 % de sable de chromite, le reste étant consti- tué par du sable de silice. 2. Mélange pour masse de remplissage de tiroirs se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxyde de fer est constitué par plus de 98 % de Fe203 et possède une taille de grain comprise entre 1 et 40 gm. 3. Mélange pour masse de remplissage de tiroirs selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'oxyde de fer pos- sède la composition de fractionnement suivante: 1,0 - 4,0 Dm, environ 50 % 4,1 - 12,0 gm, environ 25 % 12,1 - 35,0 Nm, environ 25 %. 4. Mélange pour masse de remplissage de tiroirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie de chromite est constituée à 40-48 % par du Cr203 et possède une taille de grain allant jusqu'à 1 mm. 5. Mélange pour masse de remplissage de tiroirs selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de chromite possède la composition de fractionnement suivante 0,5 mm, environ 15,0 % 0,3 mm, environ 43,0 % 0,2 mm, environ 25,0 % 0,1 mm, environ 15,0 % 0,1 mm, environ 1,5 %. 6. Mélange pour masse de remplissage de tiroirs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie de sable de silice est constituée par plus de 98 % de SiO2 et possède Une taille de grain comprise entre 0,1 et 1,Omm, et ce avec la composition de fractionnement suivante: 1,0 mm, environ 0 % 0,5 mm, environ 0,1 % 0,3 mm, environ 13,3 % 0,2 mm, environ 55,0 % 0,1 mm, environ 31,0 % 0,1 mm, environ 0,1 %.