BE486966A - - Google Patents

Description

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  "Briquettes contenant des ingrédients destinés à être utilisés dans la préparation de la fonte" 
La présente invention concerne les procédés de préparation de   la,   fonte de haute   qualité   et de   résistance   élevée, et se rapporte plus particulièrement à un produit industriel compact contenant les ingrédients destinés à être utilisés dans de tels procédés. 



   L'invention vise à établir un moyen pour la prépara.tion d'une fonte ayant des caractéristiques mécaniques améliorées. 



   Elle vise on outre à établir un moyen permettant d'obtenir une fonte de haute qualité et d'une faculté d'usinage améliorée. 



   Plus spécialement l'invention   vise à   établir un moyen permettant   d'atteindre   les objectifs précités, sans qu'il soit nécessaire d'appliquer une plus grande quantité de chaleur ou d'exercer une action mécanique plus énergique pendant l'opération de fusion,ni d'appliquer un traitement spécial aux moulages après 

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 la coulée. 



   Sous ce ra.pport, l'invention vise à éta.blir un moyen permet- tant d'élever la température du bain de fusion, sans augmenter l'apport de chaleur à celui-ci. 



   En outre, l'invention vise spécialement à faciliter une répartition très uniforme du carbone dans la masse de métal, sans qu'il se forme ou qu'il reste des nodules de graphite dans celui-ci. 



   L'invention, qui comporte les objectifs précités et d'autres, consiste principalement en une briquette destinée à être utilisée dans la préparation de la. fonte, par addition au bain de fusion, les principaux ingrédients de cette briquette étant : une matière carbonée finement divisée, un agent de graphitisation, et un liant inorganique capable de résister à une température supérieure, à 900 C. 



   Un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'inven- tion consiste en une briquette destinée à être utilisée dans la préparation de la fonte, sous la forme d'une addition au bain de fusion et comprenant, comme principaux ingrédients : une matière carbonée finement divisée, du siliciure de calcium, et du ciment Portland comme liant. 



   La forme d'exécution préférée de l'invention consiste en une briquette comprenant, comme principaux ingrédients : le graphite à électrodes, le siliciure de calcium, et un liant inorganique, de préférence du ciment Portland, capable de résister à une tempé- rature supérieure à   900 C.   



   Les propriétés nouvelles considérées   comme   caractéristiques pour la présente invention sont exposées en détail dans les reven- dications annexées. 



   La nature de l'invention sera cependant mieux comprise à la lecture de la description ci-après, relative à des modes d'exécution spécifiques. 

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   Comme exposé plus haut, les briquettes selon l'invention comprennent trois ingrédients principaux; de plus, elles peuvent contenir un certain nombre de substances auxiliaires. 



   Le premier des ingrédients principaux est un composé qui facilite la graphitisation du fer, tout en contribuant à la. déso-   xydation.   La substance qu'il est préférable d'utiliser à cette fin est le siliciure de calcium à l'état pur ou une scorie contenant ce   siliciure.   



   Toutefois, dans certains cas on peut utiliser du silicium pur ou d'autres composés contenant du silicium et/qui, en se désin-   tégrant,   libèrent ce dernier. Ainsi, on peut également utiliser le carbure de silicium (carborundum). 



   Le siliciure de calcium, ou autre composé employé en ses lieu et place, doit être granulaire ou pulvérulent et posséder une gros- seur de grain inférieure à celle qui correspond au tamis de quatre (standard américain). 



   Il convient de remarquer que le terme de "siliciure de cal- cium" utilisé plus haut, ainsi que dans la description détaillée ci-après et dans les revendications annexées, est censé couvrir tous les composés possibles à base de calcium et de silicium, notamment tous les alliages possibles au calcium et au silicium. 



   Un autre ingrédient fondamental des briquettes selon l'invention est constitué par le carbone. 



   On emploie ici de préférence le carbone sous la forme de graphite à électrodes. Il convient de noter que le terme de "graphite à électrodes" employé ci-dessus, ainsi que dans la description détaillée ci-après et les revendications annexées, est censé couvrir des substances servant généralement à la. préparation d'électrodes de carbone et de graphite du type   courant.   



   De tels électrodes sont généralement établies en un mélange de poudre de graphite et de liant, mélange qui est chauffé'à une température d'au moins   5000 F.   



    @   

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Il convient de remarquer qu'on peut tout aussi bien utiliser, comme carbone, du charbon de bois, du charbon minéral ou le graphi- te même. Toutefois, ces substances sont moine, avantageuses en vue du but poursuivi que le graphite à électrodes tel que défini plus haut. 



   Le carbone doit être finement divisé, de manière que sa, grosseur de grain soit égale ou inférieure 8. celle qui correspond au tamis de .vingt (standard   américain).   



   Les ingrédients énumérés plus haut, ainsi que   d'autresiiR-   grédients éventuels et qui seront décrits plus loin, sont agglomé- rés sous la forme de briquettes 8. l'aide d'un liant inorganique capable de résister à des températures supérieures   900 C.   On emploiera, de préférence le ciment Portland. 



   Le   plâtre,   le feldspath ou d'autres silicates alcalins peuvent aussi être employés à titre de ciment, soit seuls, soit conjointement avec le ciment Portland. 



   Toutefois, dans tous les cas, il convient de veiller à ce que le liant possède un point de fusion suffisamment élevé pour empêcher que les ingrédients ne se dissocient avant qu'ils n'atteignent une température d'environ   900 C.   



   En plus des ingrédients énumérés plus haut, on peut   intro-   duire d'autres matières dont la présence est avantageuse en vue de la préparation de la fonte. 



   Ainsi par exemple on peut ajouter de la poudre de fonte, afin de rendre les briquettes compactes et   d'augmenter   leur poids spécifique. De préférence, cette fonte doit posséder une haute   teneur   en carbone.   La.   pulvérisation ne doit pas être,   pratiquée   jusqu'à un haut degré de   finesse,   de sorte   que   la poudre de fonte peut être remplacée par des tournures de fer. 



   En outre, on peut ajouter du bioxyde de manganèse dans un but de désulfuration du fer, 
De plus, on peut employer la. soude,de préférence sous une forme comprimée, la potasse, le   feldspath,   la leucite et les 

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 substances analogues, dans le but d'une désulfuration, d'une désoxydation, et d'une amélioration générale des qualités des moulages. 



   De plus, on peut ajouter du carbonate de calcium, afin d'assurer une plus grande fluidité de la. scorie. 



   En ce qui concerne les proportions des ingrédients, la composition préférée selon l'invention comporte , en parties de poids : siliciure de calcium   350;   graphiteà électrodes 350; bioxyde de manganèse 50; potasse ou soude ou feldspath   100;   liant 200. 



   D'autres compositions avantageuses ressortent du tableau   ci -après ;    
 EMI5.1 
 
<tb> INGREDIENTS <SEP> COMPOSITIONS <SEP> DE <SEP> BRIQUETTES
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> EN <SEP> PARTIES <SEP> DE <SEP> POIDS
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fonte <SEP> 300 <SEP> - <SEP> - <SEP> 200
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Siliciure <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 200 <SEP> 400 <SEP> 450 <SEP> 300 <SEP> 250
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbone, <SEP> de <SEP> préférence
<tb> 
<tb> 
<tb> graphite <SEP> à <SEP> électrodes <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 400 <SEP> 300 <SEP> 400 <SEP> 200
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Bioxyde <SEP> de <SEP> manganèse <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 50 <SEP> 100
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Potasse, <SEP> soude,

   <SEP> feldspath <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 100- <SEP> 100
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> - <SEP> 80- <SEP> - <SEP> 100-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Liant <SEP> 300 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 200
<tb> 
 
Exprimés en pour cent de poids, ces ingrédients doivent se tenir dans les limites générales suivantes 
Siliciure de calcium 25-50%; carbone 15-35%; liant   10-30%;   fonte 0-35%; bioxyde de manganèse   -10%;   potasse   soude ,   feldspath -15%; carbonate de calcium -10%. 



     Comme   indiqué plus haut, le siliciure de calcium permet d'incorporer à la fonte un pourcentage élevé de carbone,qui 

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 consiste de préférence en graphite à électrodes et qui, lors de la désintégration lente de la. briquette, atteint la zone de fusion sous la forme solide, et est absorbée aisément par   latente   en fusion, sous la forme de graphite réparti d'une manière extrême- ment uniforme, de sorte que l'on obtient une structure perlitique parfaite. La. fonte pulvérisée, lorsqu'elle est présente dans la. briquette, rend celle-ci compacte et augmente son poids spécifique. 



   Les autres constituants envisagés   facilitent   la. désulfuration et contribuent à obtenir une scorie liquide, sans exercer une a.ction fondante sur les parois   réfractaires   du cubilot. Ils contribuent également à développer un effet thermique   intense.   



   En résumé, les briquettes selon l'invention exercent une triple action, à savoir : elles augmentent la température du bain de fusion; contribuent à la désintégration des nodules de graphi- te; et, introduisent du carbone sous forme de graphite finement divisé et uniformément réparti dans le bain. 



   Grâce à l'introduction des briquettes selon l'invention dans le bain de fusion, on obtient une fonte contenant du graphite sous une forme finement divisée, sans qu'il y ait formation ou persistance de croûtes ou de nodules. 



   Le type de fonte obtenu par le procédé selon l'invention peut   soutenir   favorablement la comparaison avec des fontes de même composition chimique, prépa.rées suivant d'autres procédés. 



  Dans certains cas, la, fonte obtenue par le procédé de l'invention possède une résistance doublée à la traction et aux chocs; de plus elle offre une résistance accrue à la corrosion   et 8-   la. fatigue, ainsi qu'une facilité d'usinage sensiblement plus grande. 



     En   outre, on obtient des résultats favorables dans le cubilot, vu l'effet thermique et celui relatif à la formation de la scorie, c'est-à-dire élévation de la, température du bain de fusion, et une uniformité et fluidité plus grandes de la scorie, même lorsqu'il 

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 est fait usage d'un coke de moindre qualité. 



   Il va de soi que tous les éléments qu'il peut être désirable d'introduire dans des fontes spéciales,par exemple au chrome, au nickel,  au   silicium ou au manganèse,peuvent être incorporés dans les briquettes en plus des constituants indiqués plus haut. 



   Ci-après un exemple spécifique de préparation de briquettes selon   l'invention :   
Les ingrédients suivants ont été introduits dans un mala-   xeur ordinaire :    
 EMI7.1 
 
<tb> Siliciure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 300 <SEP> kilogrammes
<tb> 
<tb> Graphite <SEP> à <SEP> électrodes <SEP> en <SEP> poudre <SEP> 100 <SEP> kilogrammes
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> fumée <SEP> 20 <SEP> kilogrammes
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 8 <SEP> kilogrammes
<tb> 
 
Eau - juste la quantité nécessaire pour obtenir une consistance convenable. 



   A ce mélange on a ajouté   200   Kg. de ciment Portland, et le mélange ainsi préparé a été divisé en blocs d'environ 1,5 Kg. chacun. 



   Ces blocs ont été soumis à une pression de 500 Kg./cm2 et ensuite mis à sécher; finalement, après avoir été   séchés   au four, ils étaient   prêts à     l'usage.   



   Il va de soi que chacun des éléments décrits ci-dessus, ou deux ou plusieurs-de ces éléments pris ensemble, peuvent aussi trouver une application utile dans d'autres types de briquettes, différents des types décrits ci-dessus. 



   Bien qu'ayant été décrite sous sa forme relative aux bri- quettes destinées à la. préparation de la fonte, la présente in- vention n'est pas limitée aux détails indiqués, vu qu'elle est susceptible de nombreuses variantes, cela sans dépasser sa. portée. 

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   Ce qui précède permet de saisir la nature de la. présente invention avec une clarté suffisante pour que tout   homme   de métier puisse, sans procéder à une analyse plus approfondie, et en faisant appel à. des connaissances courantes, employer aisément cette invention en vue de diverses applications, cela sans omettre des caractéristiques qui, du point de vue de l'état actuel de la technique, constituent des points saillants des aspects généraux ou particuliers de   l'invention;   par conséquent, de telles applications doivent, et sont censées être comprises dans le libellé et dans les limites d'équivalence des revendica- tions ci-après. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Briquette destinée à la préparation de la fonte, par addition au bain de fusion, caractérisée en ce qu'elle comprend une matière carbonée, un agent de graphitisation, et un liant inorganique capable de résister à une température supérieure à 900 C.

Claims (1)

1. 2. Briquette selon revendication 1, caractérisée par l'emploi de graphite à électrodes à titre de matière carbonée.

   3. Briquette- selon revendication 1 ou 2, caractérisée par l'emploi d'un agent de graphitisation contenant du silicium.

   4. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'agent de graphitisation est granulaire.

   5. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la, matière carbonée, par exemple le graphite à électrodes, est à l'état finement divisé.

   6. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée par l'emploi de siliciure de calcium corme agent de graphitisation. <Desc/Clms Page number 9>

   7. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'agent de graphitisation, par exemple le siliciure de calcium en question, présente une forme granulaire d'une finesse de grain inférieure à celle qui correspond au tamis de quatre (standard américain).

   8. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la Matière carbonée, pa.r exemple le graphite à électrodes possède une finesse environ égale ou inférieure à celle qui correspcnd à un tamis de vingt (standard américain).

   9. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est fait usage de ciment Portland comme liant.

   10. Briquette.selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée par l'addition, au mélange constitutif des briquettes, d'un agent de désulfuration, par exemple le bioxyde de manganèse.

   11. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée par l'addition d'au moins une substance choisie dans le groupe : soude, potasse et feldspath.

   12. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée par l'addition de fonte finement divi- sée, par exemple à l'état granulaire ou pulvérulent ou sous la forme de tournures de fer, à la composition constitutive des briquettes.

   13. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la briquette contient entre zéro et trente cinq pour cent de fonte finement divisée.

   14. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la briquette contient entre quinze et trente cinq pour cent de matière carbonée finement <Desc/Clms Page number 10> divisée, de préférence du graphite à électrodes finement divisé.

   15. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la, briquette contient entre vingt cinq et cinquante pour cent d'agent de graphitisation, de préférence du siliciure de calcium.

   16. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la briquette contient entre dix et trente pour cent de liant inorganique, de préférence du ciment Portland.

   17. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la briquette ne contient qu'une faible addition d'agent de désulfuration9par exemple de bioxyde de manganèse.

   18e Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la briquette ne contient qu'une faible addition d'un composé choisi dans le groupe : soude, potasse et feldspath.

   19. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la briquette contient égale- ment du carbonate de calcium.

   20. Briquette selon une ou plusieurs des revendications précédentes , caractérisée en ce que la briquette ne contient qu'une faible addition de carbonate de calcium.