Brevet FR2695334A1 — publié le 19940311

Masse de recouvrement basique sèche pour produit métallique en fusion L'invention concerne une masse de recouvrement basique sèche pour produit métallique en fusion. De telles masses sont utilisées pour réaliser un recouvrement thermique de produits métallurgiques en fusion, tels que du fer brut ou de l'acier liquide, dans des récipients métallurgiques tels que des poches, des distributeurs ou des coquilles. Les récipients métallurgiques à remplissage basique sont usuellement garnis avec des poudres de recouvrement acides. Ceci mène à des réactions avec les revêtements réfractaires basiques des récipients métallurgiques et, ainsi, à des diminutions de la tenue Dans cette mesure, les masses de recouvrement basiques pour des récipients métallurgiques à remplissage basique présentent des avantages. Une telle masse est connue par le DE 38 16 715 Ai La masse est composée de substances pulvérulentes broyées, anorganiques, réfractaires, par exemple de la magnésite brute et de liants à base de phosphates, silicates ou sulfates La masse est confectionnée de façon à donner un granulat Les liants ajoutés et le granulat renchérissent la masse. Une masse de recouvrement, composée de boulettes, est connue par le DE 37 42 415 Cl Les composants réfractaires sont composés d'olivine Des additifs légers tels que de farine de bois, de farine de papier, de vermiculite ou analogues peuvent être ajoutés par mélange lors de la fabrication des boulettes Ici aussi, le procédé de préparation est complexe et coûteux Il est en outre nécessaire pour confectionner les boulettes, de mettre en oeuvre des liants qui introduisent une part de carbone, qui est indésirable en métallurgie, parce qu'il peut mener à une carburation de l'acier. Une masse de recouvrement analogue est décrite par le DE 37 27 619 Cl Les boulettes en poudre de magnésite y sont pourvues d'un revêtement en scories. Une masse de recouvrement exempte de liant est décrite par le DE 90 10 129 Ul, la masse étant composée d'un produit compact à base de différents sels. L'invention a pour but d'offrir une masse de recouvrement basique, exempte de liant et largement sèche, permettant une isolation thermique élevée et de préférence n'introduisant pas de poussière Lors de l'enlèvement de masses derecouvrement connues, il s'est avéré désavantageux que les masses finement divisées tombent en poussière, ce pourquoi on utilise dans l'état de la technique en règle général un liant, pour lier les particules de poussière. De manière surprenante, il a été constaté qu'on pouvait fabriquer également sans liant une masse de recouvrement basique destinée à un produit métallurgique en fusion, et notamment en utilisant exclusivement un composant A granuleux et réfractaire et un additif léger, granuleux, soufflé. Selon sa forme de réalisation la plus générale, l'invention concerne par suite une masse de recouvrement basique sèche, composée de: composant A: 80 à 98 % en poids de dolomite brute, de magnésite brute, de dolomite frittée et/ou de magnésite frittée, d'une granulométrie allant de 0,1 à 4,0 mm et composant B: 2 à 20 % en poids d'un verre volcanique gonflé, d'un phyllosilicate gonflé et/ou d'un mica gonflé, de granulométrie allant de 0,1 à 4,0 mm. Bien qu'aucun liant ne soit ajouté, on dispose ainsi d'une masse de recouvrement très facile à appliquer, ne manifestant pas de tendance à la sédimentation Ceci est essentiellement à imputer au fait que la plage à granulométrie fine (inférieure à 1 mm) est supprimée et que les deux composants se présentent dans un spectre granulaire analogue. Une optimisation supplémentaire allant dans ce sens peut être obtenue au moyen de l'adoption d'une granulométrie des composant A, B située dans la plage comprise entre 0,1 et 1,5 mm C'est ainsi que, selon un autre mode de mise en oeuvre, les fractions granulométriques des composants A et B sont comprises entre 0,4 et 1,5 mm. Les proportions massiques des composants A et B peuvent être liée mutuellement de manière que leur rapport de volumes soit d'à peu près 50: 50 %. De manière correspondante, une forme de réalisation de l'invention prévoit de régler la densité apparente globale a une valeur comprise entre 0,7 et 1,2 g/cm 3. Une telle masse, composée d'un mélange homogène entre les composants A et B, peut être posée en une couche relativement mince sur le lit métallique Ce mince film en fusion est avantageux dans la mesure o la conductibilité thermique peut être maintenue à une faible valeur (de manière correspondante à la conservation de la capacité d'isolation élevée de la masse résiduelle) Un autre avantage réside dans le fait que le mince film métallique en fusion n'est pas déchiré, par exemple lors de l'immersion de tubes formant écrans, bien plus, le film en fusion -vient épouser le tube immergé et laisse la couche isolante pratiquement non endommagée. On peut également simultanément capter par l'intermédiaire du film en fusion des impuretés de nature oxydée venant du métal en fusion. La masse selon l'invention est constituée par un mélange physique des composants A et B Tout autre traitement de préparation, pour donner un granulat, des boulettes ou analogue, ainsi que toute addition d'un liant peut être supprimé. Malgré cela, ou justement de ce fait, on a constaté lors d'essais des tenues extrêmes qui vont jusqu'à trois fois celle des masses de recouvrement composées de cendre de coque de riz. Un autre avantage de la masse de recouvrement selon l'invention réside dans le fait qu'elle est composée exclusivement de produits naturels, de sorte que ne peuvent se poser de problèmes d'environnement par échappement de vapeurs de quelconques substances nocives Éviter un liant empêche également d'avoir des phases liquides supplémentaires. Du fait que la masse ne présente aucune partie fine (inférieure à 0,1 mm) en quantité notable, le problème du dégagement de poussière ne se pose pratiquement pas La résistance au feu élevée de la masse empêche toute "formation de peau" indésirable et tout "ramollissement" indésirable de la masse sur le bain en fusion. Un autre avantage de la masse réside dans le fait qu'elle ne contient aucun acide silicique libre, menant à des phases liquides indésirables et à des problèmes métallurgiques, comme une augmentation de l'oxydation Ces problèmes métallurgiques sont également réduits par le fait que la masse ne contient pas de carbone, ou en tous cas qu'une quantité très faible. Le composant réfractaire A est composé de préférence de magnésite brute kryptocristalline, pauvre en fer; mais de la magnésite frittée remplit également les propriétés selon l'invention d'une manière particulière. Parmi les additifs légers gonflés proposés comme composant B, la vermiculite gonflée s'est avérée être particulièrement avantageuse Certes, l'utilisation de vermiculite dans des masses de recouvrement en tant que telle est connue (DE 37 42 415 Cl); cependant, exclusivement dans la confection de boulettes en utilisant des liants. Ceci vaut également pour la variante d'additif léger qu'est la perlite, un verre de roche volcanique d'une composition rhyolitique. La densité apparente de la vermiculite/perlîte gonflée est située par exemple dans la plage allant de 0,15 à 0,25 g/cm 3 La densité apparente du composant A est située à peu près dix fois au-dessus Lorsqu'elle est mélangée dans les proportions en poids citées, on obtient une masse de recouvrement sèche, basique, avec des proportions en volume d'à peu près le même ordre de grandeur pour les composants A et B, avec une densité apparente globale faible qui est souhaitée, située de préférence entre 0,7 et 1,2 g/cm 3 La finesse de la porosité des composants améliore en plus l'effet isolant. La masse de recouvrement décrite est facile à fabriquer et peut par exemple être appliquée sur le métal en fusion depuis des big-bags. L'invention est expliquée ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation: La masse est fabriquée à partir des composants A Magnésite brute pauvre en fer, kryptocristalline, de granulométrie comprise entre 0,4 et 1,0 mm; 92 % en poids. B Vermiculite gonflée, de granulométrie comprise entre 0,1 et 1,0 mm: 8 % en poids. Les composants A et B sont mélangés ensemble de façon homogène et emballés dans un big-bag. Dans l'aciérie, la masse de recouvrement est extraite du big bag et placée sur l'acier liquide situé dans une poche, notamment avec une épaisseur de 2 cm (en général la masse devrait être appliquée avec une épaisseur de couche située entre 1 et 6 cm). Du fait de la température de l'acier, il se forme très rapidement un film mince, dans la zone de contact acier/masse de recouvrement, pendant que la partie restante de la masse reste à l'état solide. On n'observe aucun développement gênant de poussière pendant l'application de la masse Il ne se produit aucune réaction donnant lieu à usure avec le matériau réfractaire de la poche remplie d'un produit basique. On n'a pas non plus observé de réaction négative entre la masse de recouvrement et le métal en fusion. En comparaison avec la masse de recouvrement utilisée auparavant, à base de cendre de coques de riz, on a obtenue une tenue trois fois meilleure. REVEND ICAT IONS 1 Masse de recouvrement basique sèche pour produit métallique en fusion, caractérisée en ce qu'elle est composée de: A: 80 à 98 % en poids de dolomite brute, de magnésite brute, de dolomite frittée et/ou de magnésite frittée, d'une granulométrie allant de 0,1 à 4,0 mm et B: 2 à 20 % en poids d'un verre volcanique gonflé, d'un phyllosilicate gonflé et/ou d'un mica gonflé, de granulométrie allant de 0,1 à 4,0 mm. 2 Masse de recouvrement selon la revendication 1, dans laquelle les composants -A et B sont présents avec une fraction granulométrique comprise entre 0,1 et 1,5 mm. 3 Masse de recouvrement selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le composant A est présent avec une fraction granulométrique comprise entre 0,4 et 1,5 mm. 4 Masse de recouvrement selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le composant B est présent avec une fraction granulométrique comprise entre 0,4 et 1,5 mm. Masse de recouvrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que sa densité apparente globale est comprise entre 0,7 et 1,2 g/cm 3. 6 Masse de recouvrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le composant B est composé de vermiculite gonflée. 7 Masse de recouvrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le composant B est composé de perlite gonflée. 8 Masse de recouvrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le composant A est composé de magnésite brute à faible teneur en fer.