BE624952A

BE624952A -

Info

Publication number: BE624952A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  P'!,4,t'GPè ':; fixation powrmt s'utiliser au cours du r.tmet 4e, ,: 
 EMI1.2 
 métaux* 
 EMI1.3 
 La présente invention concerne un procédé de fixatif 
 EMI1.4 
 pavent %Outïliser au cours du traitement des métaux. Bile est 8p6ci±1,':ent intéressante pour le traitement des métaux en fonde- #, rie et elle sera par conséquent décrite en se référant en part1cu- lie'C cette application. Bile convient néanmoins, comme on 1* Terra pl\'U1 lo1n..à d'autres applications. 
 EMI1.5 
 



  Il est connu en fonderie de traiter les métaux fondu$ 
 EMI1.6 
 en ff une matière de conditionnement sous la fore d? fee Ces briquettes ont souvent, la propriété âe dégager 4M conditions régnant dans le métal a-tusion un gaz assurant le eoa4iìonïxe#ent voulu du mêlait 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   On   suit également qu'au cours de leur traitement   les .   
 EMI2.1 
 j-.5tt.ux fondus ont tendance occlure et/ou à dissoudre des gaz lïtu '$ira'bles ainsi le cuivre et ses a..i.kt3t peuvent occlure ou dissoudre de l'hydrogène. Lors de la solidification du métal, le :az occlus ou dissous tendent former de petites cavités dans le   nétal   solide, ce qui nuit aux caractéristiques physiques de ce dernier.

   Il est donc important de soumettre le métal fondu à un traitement de dégazage, et un procédé habituel pour exécuter 
 EMI2.2 
 ce traitement consiste à ajouter au métal ;t4ndu un* substance ui y engendre un gaz passant dans le x..étt3. t entraînant les -,,:#% occlus ou dissous. Une substance particulièrement intéressante t ct-tte fin est un carbonate prênêché, par exemple du marbre qui, à le ttaptrature du siutal tondu, se décompose en donnant naissance à un gaz qui assure cet entraînement. 



   Les matières engendrant des gaz peuvent être utilisées 
 EMI2.3 
 également pour ôl1I.liner des métaux-non désirés de mélanges en fusion. Ainsi, le magnésium peut être éliminé de   l'aluminium   au moyen de chlore produit par l'introduction   d'hexachloréthane.   
 EMI2.4 
 



  De m4ne, ltalum3-nium peut être élimina d'alliages à base de cuivra, tels les laitons ou les bronzes, au moyen d'oxygàne gazeux appor- té par une briquette d'un mélange   d'agent*   oxydants. 



   Il est avantageux dans certains cas d'introduire un gaz dans des métaux, fondus, par exemple dans un métal qui servira eu moulage sous pression pour contrecarrer le retrait   et,   
 EMI2.5 
 la formation de criques de solidification dafts les pièces coulées. 



    L'hydrogène   qui est habituellement utilisé à cet effet, est intro- duit généralement sous la forme de vapeur   d'eau, à   l'aide de   briquet-   tes de sels chimiques inoffensifs contenant   ,d'importantes   quant.4.- tés d'eau de   cristallisation,   par exemple le borax. 



   On sait que l'efficacité de ces matières de   conditionne-   ment peut être sensiblement améliorée en faisant se dégager le gaz en petites bulles très nombreuses et non   en- grosses   bulles   rela-     .tirèrent   peu nombreuses et que ce résultat peut être atteint en 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 l1til¯' .- r ,¯É?c3j.3.; (xn qui contient, i iWr:'.:'4'.y:;.,w,: dran.., ,;: ';1 ; , 7': G m 'ft...u.C9.l 'jiR. ;'ry'i'CU" , s ' = : . ^t ".; "T'I - ,; i' ;' S 'SS'! ",.. f"" +.{. \.; l "j ,' a, >.

    ... #.;. ';iNjïj;j||i|J .' Jit"<: :'0Í, pour assure? un td,tèJt1ii,t sàtiililiEli'pH*!1 tal :## . -, -\ est important que la trv,-'Giiy viaa;;ki , ,..,1 [ .:'; la y;-- . ''::'J - :::;,{uette, eng¯ns1u,J.$ ic!' %ror/"'i' ,4'0.',Li.g 't;'i. tribu -¯Z--#'## !f "f:; >J! # M*'î r-b1en '" "'> 1.a"surtace du mét..

   Il "...gt 1¯: !un W&*'; 4 blèf'" -',-',"-#-., pr-rce que la pl\1ptt 'e. 'J.lOBI"'cin:l .an. d.,. >' - , . 2'  --rit faible et flottent: iTC .f.(;t''i3rW:', du #-",:' y,c . y, --'' .'' > ;t 'en fa?..-.- 0:-. propose divers moyens pour 5!MSIp! '&ttëà9ÙÊwfi men ' .:-i.:- 1-e des briquettes de a ,stti.ï., a ,' #'##mi # A? r ,,1. ï'-tE HB " ê.'e-L,::' 1,-: . 1';1:': l".!'2tal fondu) Jlai oe';, i(,. ,a.;e,ll,( '4*elï.c !le n.jetal fondu, îaaia 00 =e ttôl?e8 #deAgif'lfflHi vzw bri,uaa, e.la :; : yztai ' -dent ::;':':.' :. :.1, briquette.. elle$. peuvent la ,àl,i'' ,e1Uon1q' \F' !' dan? 1 ..,¯ c':.

   Le procédé n'est' pas 'tOtlj"OUl'$ (qt1è:rment. salit-! ijffBfi !1' : fais; : '!; ""["5 ':' ,: 1)ln9 ,pratique consiste à :pJ.t:1ke',',1;a b:r1iuè ' r au fw: # 'c- d\ rusion. au bout d'une tige et ce Ï3roeéds.;, ,I['1s' J-, w. qu'i . ':.,;;;1.,]';/ bxua ha.bituelleJ1ent uneté.ros1.c:n COl\,5!'trr'" blé' C : # --n' devra être remplacée aussitôt ou qui ne poutrf1j servf. ;.:biN-; limité de fois. #' " *' ' , '?3r '#'Vffif W S C /w. : , .3 trs.lte aeïit3 par des gaz SyLlFN il 191J f 1' YwY WY.i! . '/ plus h ' . # . , existe d'autrea qui consistent à introduire une ,}:'Jf 1!UltL"! ""',;.1(Úmt'iment dans le aétal eu fusion  Ainsi., des' ; tegen", ;-m* ei-ejiple des ...i19 17 . go,,' ; -- ;.t' ol'e,op16 des terro-allïagose des t,eu.t3 d6soX'J., ##' - > ,(;n1;5 de cémentation par le 1V"â/14ri et des "l1", J 1nocu} , 1:

   .Ji t. '.1,...1., être incorporés également et il est alors ': ||,'1 npc::: - f lu .-Ratière ajoutée soit introduite ïea. au : - dassy, fvtt'àce eu métal fondu afin qu'elle agisse d'"mè manier re 3¯.'. ¯ j. 



  ; " ;":' 1 c;;,':; de nombreux efforts en vue de supprimer ,1 ces -1; r,n a recherché des moyens-qui pernottent de. aair;1 . un bloc de matière de conditionn#n.ent, par. , l' e:r.:em:' ',: ;-.-*#. ':, ou au fond. d'une poche de coulée, d'une lin- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

   . 'tiers   ou d'un moule, sans   devoir   compter sur le. gravité ni utiliser des   tiges. 4     la   suite   d   ces recherches, on a découvert 
 EMI4.1 
 un procédé qui est non 8e1mn,ertieac pour les fins indiquées plus haut, mais qui est Intéressant de manière générale dans tous   les.

   cas   où on désire fixer un bloc   d'un.   matière de traitement      en un endroit donné dans la massé   d'un   t-étal en fusion   à   traiter. 
 EMI4.2 
 



  Suivant la présente i'úvent1oJÍ dans un procédé pour fixer un bloc d'&gent de conditionnement pour un métal en fusion sur une surface métallique ou rxaotair,. cn forme entre le bloc et la surface une couche dene composition qui contient des constituants qui réagissent exoerm1qué!.tllent par ignition en  nEcndrsnt une scorie fluide à haut point de fusion, on provoque l'ignition de cette   couche,   ce qui produit datte scorie fluide, 
 EMI4.3 
 et os laissa refroidir suffisamment la icoria pour fixer le bloc à la surface. 



  L'expression "agent de conditionnement" utilisée ici désigne n'importe quel agent qu'on désire ajouter à un métal   en   fusion pour modifier sa composition chimique ou ses caractérisa tiques physiques et comprend des agents de dégazage, des agents de 
 EMI4.4 
 dézulturation., des additions affinant le grain, des additions allian- tes, des composés de cémentation par le carbone, des   inoculants   pour la fonte, des additions contenant du phosphore pour les allia- ges de cuivre et des additions pour éliminer les constituants non désirés ou les impuretés du métal: fondu. 



   La composition exothermique peut se présenter sous la forme d'une couche peu compacte de poudre ou de granules ou avoir 
 EMI4.5 
 une cons1stunce.pteuse ou bien encore être une couche formée d'avance et conçue pour être intercalée entre le bloc et la sur- face sur laquelle on désire fixer le bloc. Des moyens particuliers d'application sont par exemple:- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 a) Yla composition exothermique peut btre mélangée evec   Une   certaine proportion d'un liant et humidifiée pour former une pâte qui peut être appliquée à. la truelle sur la surface sur   laquel-   
 EMI5.2 
 le on d6slre fixer le bloc, ou sur le bloc.

   Lorsque l'utilise dans une poche de coulée ou dans un creuset chauds, la chaleur résiduelle   suffit   pour sécher la composition humide. 
 EMI5.3 
 b) -ne uttzee une pâte exothermique peut être exprimée   d'un   tube   sur   le bloc ou sur   la*surface   sur laquelle on   désir*   le fixer. c) On peut placer un petit amas de poudre ou une pastille 
 EMI5.4 
 formée d'avance de la composition exothermique dans vnt pechiz'de coulée ou dans un creuset et provoquer l'ignition. 



   Le briquette ou bloc de   conditionnement   peut Store place 
 EMI5.5 
 sur la composé tion exothermique avant, pendant ou aprêt fon tgn- 
 EMI5.6 
 tion, z condition que la composition ne se soit ni refroidie ni soliditiée. 



  Dans une forme de réalisation particulièrement 1ntI.an1 te de limiition, la composition peut être appliquée sur le bloc ' par   une   préliminaire, le bloc étant ensuite mis en      
 EMI5.7 
 place sur là surface, la composition étant en contact avec la sur- face.      
 EMI5.8 
 



  :;ui'!a.nt l'invention une briquette comprend un agent de conditionnenerit pour un métal fondu et un véhicule pour cet agent, briquette sur la surface de laquelle est appliquée ou dans   laquel-   le est noyée une composition qui recouvre cependant une partie de la surface de la briquette et qui   contient   des constituants qui réa- 
 EMI5.9 
 gllSeht xoth('!'!11iquEiment par ignition et engendrent alors une sco- rie fluide à haut point de   fusion.   



   La composition exothermique peut être appliquée sur une des faces de la briquette et la recouvrir totalement ou partielle- 
 EMI5.10 
 ment bu bien ?11* peut être en retrait sur une des faces de la bri- quettb. Dana une des formes de réalisation préférées, la. briquet- te comporte usa cavité centrale qui est remplie totalement ou partiellement de la composition exothermique. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  Suivait l'invention dans un procéda pour condition* 
 EMI6.1 
 nuer un 4.,,4tel fondu on placer¯ une briquette, comme défini plus haut, .r la peroi ou le fond d'un récipient dans lequel on versera le ,: trtr,,i fondu, par exemple un moule de coulée ou une lingotière, crr en provoque l'ignition lorsqu'elle est en place et, avant de r'(','[:11r le rC cip1f:nt de métal fendu, on la laisse refroidir de façon que la scorie se   solidifie   et on verse ensuite le métal fondu dans le récipient. 



   En   général,   le récipient est chauffe avant   d'introduire   
 EMI6.2 
 #- rvtal fondu &fin que le garnissage réfractaire éventuel soit aec, et qui évite le risque de projections. Le chaleur laissée par le   séchage   suffit habituellement pour provoquer l'ignition de la 
 EMI6.3 
 mat1(,ra exothermique. Lorsque cette chaleur ne suffit pas, l'igni- tion peut être provoquée à l*aide" d'une mâche, d'une amorce ou d'un chalumeau. 



   La scorie fluide formée par la réaction exothermique est   refroidie   rapidement par le récipient avec lequel elle est en con- 
 EMI6.4 
 tact, de terte que toute la briquette est fixée fermement en place au fond du   récipient.   Lorsque le métal fondu est versé dans le   ré-   
 EMI6.5 
 cipient, le conditionne:.,ent, par exemple la production de gaz par la briquette de conditionnement, se produit au fond du métal fondu et en assure un traitement très uniforme. 



   La   composition   exothermique peut être du type connu sous 
 EMI6.6 
 le nosi de ffThen1t" qui est une composition consistant essentielle- ment en oxyde de fer et en aluminium. Plus généralement, elle peut contenir n'importe quel métal facilement oxydable, comme   l'aluminium,   
 EMI6.7 
 le silicium ou le magnésiun, ainsi qu'un agent oxydant quelconque choisi pf-rmi ceux utilisés habituellerient dans les compositions   exothermiques   en fonderie, comme l'oxyde de fer, le dioxyde de   manganèse,   ou des nitrates ou chlorates alcalins ou   alcalino-terrjeux   
 EMI6.8 
 ou leurs m:

  lsnges. ie contient de préférence une matière siliceuse, par exemple du siliciure de calcium, du ferro-silicium ou du rsi7.i.. ûiun (par exemple sous fornyi de sable), qui permet d'obtenir tao.1' 

 <Desc/Clms Page number 7> 

   lestent   une scorie fluide. 



   Elle peut contenir une petite quantité, par exemple   0,1   ' à 15% d'un fluorure qui sert a stabiliser la réaction   exothermique   
 EMI7.1 
 par exemple des fluorures alcalins et alcalino-terreux et des t1uo- rures complexes, comme les fluorures de sodium ou de potassium les cryolites sodiques ou potassiques, le fluorure d'aluminium,   le?.   
 EMI7.2 
 t1tanh!luores, les silicofluorures et les borofluorures.      



    ;   La constitution exacte de la composition exothermique 
 EMI7.3 
 i peut 'tre modifiée pour 1' adapter aux conditions d'util1satio. 



     Ainsi   elle peut être constituée de façon que la température créée soit Suffisante pour former une scorie liquide qui soit solide la température du récipient dans lequel la briquette est utilisée et reste solide ou ne devienne que   Internent     pâteuse   à la tempéra- ture de coulée du métal.

   D'autre part., il faut tanir   cempte   de la nature de l'agent de conditionnement qui ne peut être   détruit   par la chaleur dégagée par la composition exothermique.   S'il   existe : 
 EMI7.4 
 i un risque sérieux d'affecter défavorablement .':en., de condi- t1onnemnnt, on peut prévoir une couche d'un isolent thermique par exemple de chamotte compactée, etc., entre la composition exotherw m1que et la briquette, cette couche ôtEnt fixée darranca sur la briquette. Cette opération est   surfont   nécessaire lorsque   la.        briquette contient un agent de conditionnement   volatil   comme 
 EMI7.5 
 ,hexaah7.orthun d.

   L'exemple spécifique ci-après illustra l'inrxantiont- EXEMPLE- 
Un bloc de   4   onces   (113,4   g)   contient   en poids: 
 EMI7.6 
 éclats grossiers du marbre.......<...*.... 6      Poudre fine de   marbre.....................   28% . 
 EMI7.7 
 



  Silicate de .C3w.tlirLwwrr.wa.rrwv.saK1 12 et est séché à fond avant d'être utilisé. Le bloc comporte une cavi- ; té centrale dans laquelle on introduit 1/2 once (.4,2g) d'une Matière' 1 eJcothe't"Jn1';1,uf. de la composition suivante (en poids) ;- 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
Siliciure de calcium   ...............   46%   Oxyde   de fer   (battitures)...........   23% 
Dioxyde de manganèse (sous forme de minerai¯............. 23% 
Chlorate de   potassium...............   8% 
La cavité ménagée dans le bloc est fermée   d'un   côté à l'aide d'une bande adhésive en   cellulose   et de l'autre par une Mince feuille de carton.

   Le bloc est placé au fond d'un récipient en acier garai   d'un   réfractaire et qui a été préchaufféà environ 680 C pour dessécher à fond le réfractaire, et la chaleur du gar-   nlssage   provoque l'ignition de la composition à feu. Elle s'échauf- fe par réaction exothermique   à   environ   1600 -   2.000 C et forme une scorie vitreuse fluide, la   b&nde   de cellulose et la feuille de carton étant consumées  La scorie a un point de fusion très   élève   et elle se refroidit   rapidement   eu contact du récipient chauf- fé mais beaucoup plus froid, et prend defait en masse. Elle forme une soudure tenace entre la briquette et le récipient. 



   Un alliage de cuivre fondu est ensuite versé dans le ré- cipient, Bien qu'un peu du carbonate se décompose par la chaleur dégagée par la matière exothermique en combustion, la majeure par- tie en subsiste et peut de ce fait dégazer le Métal fondu, le gaz produit par la briquette   s'élevant   à travers le métal fondu, tan- dis que la briquette reste fermement en place. 



   Lorsque le traitement, est achevée le récipient est vide. 



    Après   refroidissement, le résidu de la briquette peut être faci- lement décapa du fond du récipient. 



   Il convient de remarquer qu'en plaçant la matière exo- thermique dans une   cavité   traversant la briquette de part en part, on crée dans   celle-ci   un   passage   pour l'échappement des gaz de la   réaction   expthermique, que la.

   briquette reste donc   en '   place pendant la   réaction   exothermique et que les gaz engendrés   n'ont   ainsi aucuns   tendance   à s'échapper par dessous la briquette en   risquant   de La déplacer, 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
Un avantage particulier de   l'invention   est quelle   per-   met de former une soudure dont les constituants ne contiennent pas d'hydrogène, ce qui est un facteur très important lorsque la briquette est utilisée pour éliminer l'hydrogène d'un métal en fu-   sion.   En outre, la chaleur engendrée par la combustion de la compo.

     sition   exothermique, si elle se fait en présence de l'agent   il*     traitements   sert également à le sécher   et.   réduit donc encore le risque d'introduction accidentelle d'une source d'hydrogène clans le mita! par l'agent de traitement. 



   Il va de soi que l'invention permet de fixer   différents   types d'agents de conditionnement dans le récipient de traitement de sorte que différents traitements peuvent être con- duits simultanément ou successivement. 



  Bien que le procédé de fixation suivant l'invention soit particulièrement intéressant pour fixer des briquettes   d'agent   de traitement en un endroit permettant le traitement de métaux tondus, le   procède   est intéressant aussi pour d'autres applications ;   nécessitant   la fixation d'une briquette d'agent de traitement sur une surface métallique ou réfractaire. Ainsi, des agents   de/ '   traitement peuvent être appliqués par ce procédé dans /La région de la soudure de tuyaux soudés. Le procédé de l'invention per- met également de fixer un bloc d'agent de traitement à l'ex-      trémité d'une tige   (à   surface métallique ou réfractaire) de sorte que 1è bloc reste fixé à la tige lorsqu'elle est plongée dans le Métal fondu.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Procéda pour fixer sur une surface métallique ou féffectaire un bloc d'agent pour le conditionnement de métaux fondus, caractérisé en ce qu'on forme entre le bloc et la surface une coucha d'une composition qui contient des constituants qui réagir sent exothermiquement par ignition et qui engendrent alors une scorie fluide à haut point de fusion, on provoque l'ignition de la couche, ce qui produit la scorie fluide, et on laisse la scorie a refroidir suffisamment pour fixer le bloc sur la surface.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ct que l'agent de conditionnement .est fixé sur la surface intérieure de la paroi ou du fond d'une poche de coulée ou d'un moule pour mé- taux fondus.

3. Procède suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé que la composition est appliquée sous la forme d'une pâte sur en ce que la composition est appliquée sous/la forme d'une pâte sur le bloc ou a 1' endroit où le bloc doit être fixé.

4. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la composition est appliquée sous forme de poudre ou de granules à l'endroit où la fixation doit être obtenue et son ignition est provoquée avant, pendant ou après l'application du bloc à cet endroit, cette application étant faite avant que la scorie a haut point.de fusion se soit refroidie ou ait fait prise, 5. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que la composition se présente sous forem d'une couche solide préformée et est mise en place au préalable sur le bloc d'agent de conditionnement ou sur la surface où la fixation doit avoir lieu.

6. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que le bloc comporte une couche de la composition qui est fixée sur le bloc ou venue d'une pièce avec celui-ci.

7. Procède suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition contient du silice re de calcium et un agent oxydant. <Desc/Clms Page number 11>

8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la composition, est une composition aluminothermique qui comprendune matière siliceuse.

9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la composition comprend un fluorure.

10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on établit entre le bloc et la composition une couche d'isolant thermique fixéeau bloc; ou venue d'une pièce avec celui-ci.

11. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'agent de conditionnement est un agent de dégazage.

12. Procédé suivant la revendication 1, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à l'exemple spécifique cité 13. Briquette comprenant un agent ée cooditionnementr pour les métaux fondus et un véhicule pour l'agent, priquette à la- quelle est attachée, ou dans laquelle est noyée une composition . qui recouvre cependant une partie de la surface de la briquette , et contient des constituants qui réagissent exothermiqjuement par ignition et engendrent alors vue scorie fluide à haut point de fu- sion.

14. Briquette suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les constituants qui réagissent exothermiquement sont les siliciure de calcium et un agent oxydant.

15. Briquette suivant la revendication 13, caractérisée en ce que la composition exothermique est une composition alumine- thermique et le véhicule comprend une matière siliceuse..[ 16. Briquette suivant l'une ou l'autre des revendications ; 13 à 15, caractérisée en ce que l'agent de conditionnement est un aget de dégazage.

17. briquette suivant la. revendication 13, en substance comme décrit avoc référence à l'exemple spécifique ci-dessus.