Brevet FR2595600A1 — publié le 19870918

La présente invention concerne une buse de coulée et une méthode de fabrication de cette buse. Il a été proposé d'employer des agrégats élec- trofondus pour une méthode dje production de buses de coulée telles que des buses de coulée continue. Voir à ce sujet par exemple les brevets japonais Nos 56-165 549 et 58-125 660. Les agrégats électrofondus connus pour la production de buses de coulée sont des agrégats de zircone et de mullite (ZRM) ou de zircone et d'alumine, qui convien- nent pour améliorer la résistance à l'effritement, mais ils n'améliorent pas aussi efficacement d'autres caractéristiques physiques des buses. Cette invention a pour objet d'apporter une buse de coulée et une méthode de production de cette buse avec une amélioration de la résistance à l'effritement et autres caractéristiques physiques. Dans cette méthode, on mélange 70 à 95 % en poids d'une matière principale pour buses de coulée avec à 30 % en poids d'agrégats électrofondus comprenant essen- tiellement 30 à 60 % en poids de ZrO2, 20 à 50 % d'Al203, à 20 % de SiO2 et 5 à 40 % de SiC, on mélange ensuite un liant, par exemple une résine phénolique,et on donne au mélange la forme de la buse, que l'on fritte. De préférence la matière principale de la buse est formée d'alumine et de carbone, mais on peut également ajouter de la silice fondue, du silicium métallique et autres matières. Les agrégats électrofondus sont principalement des agrégats de zirconemullite et on ajoute du carbure de silicium, ce qui améliore remarquablement au moins la ré- sistance à l'effritement et la conductibilité thermique des buses. En ce qui concerne la composition minérale, les agrégats électrofondus sont formés baddeleyite, de mullite et de carbure de silicium, avec une partie de corindon. Si la proportion de zircone est inférieure à 30 % en poids la résistance à la corrosion est insuffi- sante, alors que si elle dépasse 50 % c'est la résistance à l'effritement qui s'en trouve affaiblie. On détermine les taux d'alumine et de silice pour avoir une mullite appropriée, et les proportions de carbure de silicium sont de 5 à 40 % en poids pour avoir la résistance à la corro- sion voulue. Modes d'exécution préférés de l'invention. Pour utiliser des agrégats électrofondus spéciaux on mélange 35 % en poids de ZrO2 avec 45 % de Al203, 15 % de siO2 et 5 % de SiC pour obtenir de gros agrégats électrofondus. Dans un premier exemple on mélange 10 parties en poids de ces gros agrégats avec 35 parties d'une poudre d'alumine frittée grossière, 35 parties d'une fine poudre de carbone, 15 parties d'une fine poudre de silice fondue, parties d'une fine poudre de silicium métallique et parties d'une résine phénolique, on donne au mélange la forme voulue et on le fritte pour obtenir la buse de coulée continue. Dans un second exemple, on mélange 20 par- ties en poids des gros agrégats électrofondus avec 25 par- ties de poudre d'alumine frittée grossière, 35 parties d'une fine poudre de carbone, 15 parties d'une fine poudre de silice fondue, 5 parties d'une fine poudre de silicium métallique et 10 parties de résine phénolique, on donne au mélange la forme voulue et on fritte pour obtenir la buse de coulée continue. Dans un exemple comparatif, par exemple tel que décrit dans le brevet japonais 56-165 549, les agrégats électrofondus sont formés de 40 % en poids de ZrO2, 45 % de A1203 et 15 % de SiO2. On mélange 20 parties en poids de ces agrégats avec 25 parties d'une poudre d'alumine frittée grossière, 35 parties d'une fine poudre de carbone, parties d'une fine poudre de silice fondue, 5 parties d'une fine poudre de silicium métallique et 10 parties de résine phénolique, on donne au mélange la forme voulue et on fritte pour obtenir la buse de coulée continue. Dans la présente description on appelle pou- dre grossière ou agrégats une poudre en grains de 1,4 à 2,4 mm, et une poudre fine une. poudre en grains de microns ou moins. On a procédé à des essais d'effritement par une méthode AE pour le premier et le second exemples et pour l'exemple comparatif. On chauffe rapidement l'éprou- vette à 1400 C pendant 1 minute et on détermine le nombre de comptes AE. Dans le premier exemple ce.nombre est de 2850, ce qui est une excellente résistance à l'effritement, ainsi que dans le second exemple pour lequel ce nombre est de 1680,alors que dans l'exemple comparatif ce nombre est de 3550, c'est-à-dire que la résistance à l'effritement est mauvaise. Dans cette invention, le coefficient de dila- tation thermique des agrégats électrofondus spéciaux est d'environ 0,55 % à 1000 C, ce qui est bas comme pour des agrégats électrofondus de zircone-mullite (ZRM). La conducti- bilité thermique des agrégats électrofondus spéciaux est de 0,60 à 0,78 Kcal/mh C, ce qui est plus élevé que pour la ZRM. L'écaillement ou la fissuration d'une buse de coulée peuvent être ainsi efficacement évités, ce qui lui donne une plus longue durée de service. La conductibilité thermique de la ZRM est de 0,55 Kcal/mh C à 1000 C. Si l'on ajoute du carbure de silicium aux agrégats électrofondus, le degré de frittage est mauvais et l'on ne peut obtenir une excellente.résistance. REVENDICATIONS 1.- Une méthode de fabrication d'une buse de coulée, méthode dans laquelle: on mélange environ 70 à 95 % en poids d'une matière principale pour buses de coulée avec environ 5 à 30 % en poids d'agrégats électrofondus essentiellement formés d'en- viron 30 à 60 % en poids de ZrO2, environ 20 à 50 % en poids de Al203, environ 10 à 20 % de SiO2 et environ de à 40 % en poids de SiC, ainsi qu'avec un liant; on met le mélange sous la forme d'une buse de coulée pour en faire une pièce façonnée; et on fritte cette pièce façonnée. 2.- La méthode de la revendication 1 dans laquelle la matière principale de la buse est de l'alumine-carbone. 3.- La méthode de la revendication 1 dans laquelle la matière principale de la buse est un mélange d'une poudre grossière d'alumine frittée, d'une fine poudre de carbone, de silice fondue fine et de sili- cium métallique fin. 4.- La méthode de la revendication 1 dans laquelle les agrégats électrofondus ont un diamètre moyen d'environ 1,4 à 2,4 mm. 5.- La méthode de la revendication 3 dans laquelle les grains de la poudre d'alumine frittée ont un diamètre moyen d'environ 1,4 à 2,4 mm, et les grains de la poudre de carbone, de la silice fondue et du silicium métall que ont un diamètre moyen de 75 micrcns ou moins. 6.- Une buse de coulée obtenue par une méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.