Brevet FR2580966A1 — publié le 19861031

PROCEDE DE COULEE D'ANODES SACRIFICIELLES EN MOULE La présente invention est relative à un procédé de coulée d'anodes sacrificielles au moyen d'un moule. Lorsqu'un métal comme l'acier est placé dans un milieu corrosif tel que l'eau de mer par exemple, il se corrode. C'est un problème que connaissent notamment les pétroliers avec leurs plates-formes maritimes en acier. On sait depuis longtemps éviter cette corrosion en reliant électriquement la structure en acier à protéger à des anodes dites sacrificielles constituées de métal anodique par rapport à l'acier tel que par exemple les alliages d'aluminium, de zinc et de magnésium. Dans ces conditions on forme un couple galvanique qui produit sur l'acier un courant cathodique protecteur en consommant l'anode. Toutefois, pour obtenir ce courant protecteur, il est nécessaire de réaliser une bonne liaison électrique entre la structure et l'anode. Cette liaison électrique est généralement obtenue en coulant l'alliage de l'anode autour d'un insert en acier le plus souvent de forme tubulaire, insert qui est soudé sur la structure à protéger. Le procédé le plus couramment utilisé pour obtenir de telles anodes consiste à couler la masse de métal anodique dans un moule horizontal à l'intérieur duquel a été préalablement placé l'insert. Dans le but de faciliter le démoulage, ce moule a généralement une section transversale de forme trapézoldale, la grande base étant placée vers le haut. L'expérience a montré que ce procédé présentait des inconvénients. En effet, d'une part le refroidissement dans un moule varie suivant que le métal coulé est en contact avec les parois du moule, de l'insert ou avec l'atmosphère et, de ce fait, il se produit au cours de la solidification des hétérogénéités dans la composition et la structure de l'anode. D'autre part, on observe souvent la présence de décollements et même de cavités entre insert et anode. Ces décollements peuvent permettre une infiltration d'eau de long de l'insert et conduire à la une mise hors service prématurée de l'anode. De plus, dans le cas d'anodes longues et fines, il se forme souvent lors du démoulage des fissures dont certaines combinées avec des vides entre anode et insert peuvent permettre la perte de morceaux d'anode. Face à ces problèmes, la demanderesse soucieuse de fournir aux utilisateurs des anodes de qualité améliorée, a entrepris des recherches et constaté qu'on pouvait y apporter une solution et notamment au problème de décollement et des cavités entre insert et anode pour autant que cet insert soit tubulaire ou tout au moins creux. Cette solution résulte des observations suivantes On sait que lorsqu'on coule un métal dans un moule, la solidification du bain commence d'abord par les parties du métal qui sont en contact avec les parois froides du moule puis, se poursuit à la surface libre du métal de sorte que le bain central qui subsiste se trouve complètement entouré par une gaine solide. Comme la plupart des métaux diminuent de volume lorsqu'ils passent de l'état liquide à l'état solide, la solidification du bain central donnera lieu finalement à la formation de cavités encore appelées retassures. Or, c'est justement au centre du bain que dans la coulée d'anodes se trouve généralement placé l'insert. On conçoit donc que la coulée d'une anode en moule va s'effectuer dans les conditions les plus défavorables pour avoir une bonne adhérence entre ses éléments constitutifs et conduira à un produit ayant de mauvaises performances du point de vue conductibilité électrique. Ces observations ont amené la demanderesse à mettre au point le procédé caractérisé en ce que l'on refroidit l'intérieur de l'insert au moyen d'un fluide jusqu'à solidification de l'anode. Ce refroidissement n'est cependant pas quelconque et doit répondre à certaines conditions. I1 faut en effet qu'il soit suffisant pour que la partie du bain situé à la périphérie de l'insert soit solidifiée avant la totalité du bain. De préférence, il suffit d'évacuer un flux calorifique à la surface interne de l'insert au moins égal à celui évacué à la paroi du moule pour obtenir une bonne adhérence. Ce refroidissement débute normalement au moment où commence la coulée mais peut aussi débuter avant ce moment. Ce refroidissement est obtenu au moyen d'un fluide qui peut être tout gaz ou tout liquide susceptible d'apporter les frigories qui lui sont nécessaires tel que l'air ou l'eau par exemple ou des dispersions de liquide dans un gaz etc... qu'il soit à la température ambiante ou en-dessus ou au-dessous de celle-ci. Ce fluide peut circuler d'une extrémité à l'autre de l'insert de manière continue ou discontinue ou être admis sous forme de iets émis régulièrement ou non, simultanément ou non tout au long de l'insert et sur toute sa priphérie au moyen par exemple d'une rampe de distribution mobile ou fixe introduite à l'intérieur de l'insert. I1 est évident que l'invention s'applique quelle que soit la position de l'insert et du moule : horizontale, verticale ou oblique. La présente invention trouve son application dans l'obtention d'anodes sacrificielles présentant une bonne adhérence entre la masse anodique proprement dite et l'insert. REVENDICATIONS 1. Procédé de coulée d'anodes sacrificielles à insert tubulaire dans un moule, caratérisé en ce que l'on refroidit l'intérieur de l'insert au moyen d'un fluide jusqu'à solidification de l'anode. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement permet d'évacuer un flux calorifique au moins égal à celui évacué par les parois du moule. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement est obtenu par passage du fluide d'une extrémité à l'autre de l'insert. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement est obtenu au moyen de jets de fluide émis simultanément tout au long de l'insert et sur toute sa périphérie.