BE819543Q - Produit exothermique pour la metallurgie - Google Patents

Description

  Produit exothermique peur la métallurgie. 

  
La présente invention concerne des produits exothermiques destinés, entre autres, à éviter la formation de retassures dans

  
la coulée de métaux.

  
Dans la coulée de métaux en fusion sous forme de lingots

  
ou de pièces moulées, il est habituel de s'opposer aux pertes de

  
chaleur des parties supérieures du métal en fusion, juste après

  
la coulée. De cette façon le métal de tête est maintenu en fusion

  
et alimente le corps du lingot ou de la pièce moulée, de façon à compenser le retrait à la solidification. 

  
Pour s'opposer aux pertes de chaleur on dispose souvent la surface libre du métal en fusion une couche d'un produit exo-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
la surface, s'enflamme à la chaleur (et ainsi s'oppose au refroidissement produit par le dépôt d'une couche de matière froide à la surface du métal) et qui brûle en laissant une couche d'un résidu <EMI ID=2.1> 

  
Etant donné qu'une telle coucha réduit au minimum la formation de retassures, les matières utilisées sont désignées pour simplifier par l'expression "produits exothermiques anti-retassure" et c'est cette expression qui sera utilisée ici.

  
Le produit exothermique anti-retassure selon la présente invention comprend une matière isolante réfractaire, un constituant exothermique et du graphite traité par les acides. Le constituant exothermique est de préférence un mélange d'un métal oxydable (par exemple l'aluminium, le magnésium, le silicium, le ferrosilicium, le siliciure de calcium) et d'un oxydant du métal
(par exemple des nitrates ou des chlorates alcalins, l'oxyde de fer, le perchlorate d'ammonium), bien que dans certains cas le constituant exothermique puisse être simplement une matière facilement oxydable sous forme finement divisée, telle que de l'aluminium. Dans ce dernier cas la matière oxydable constitue de préférence de 10 à 50% en poids du produit anti-retassure. Le graphite traité par les acides représente de 1 à 50 % en poids et de préférence de 3 à 20 % en poids du produit anti-retassure.

  
On a trouvé que, lorsque l'on utilise les compositions anti-retassure selon l'invention, elles s'enflamment et gonflent ea donnant une couche cohérente épaisse d'une matière brûlée isolante qui réduit les pertes de chaleur à la surface du lingot ou de la pièce moulée. 

  
L'expression "graphite traité par les acides" est un terme général utilisé pour désigner des graphites en paillettes dont les particules gonflent par chauffage pour donner une substance vermiculaire de faible masse spécifique qui possède un fort pouvoir d'isolation thermique.

  
On peut préparer ces graphites en traitant du graphite

  
 <EMI ID=3.1> 

  
perchlorique puis en séparant le graphite ainsi traité de l'acide. Le mélange d'acides peut contenir un oxydant minéral tel que l'anhydride chronique, le chlorate de potassium ou le permanganate de potassium. Par chauffage en général à des températures supérieures à 150[deg.]C le graphite ainsi traité augmente plusieurs fois de volume,  cette expansion étant d'autant plus importante que le degré de réaction entre le graphite et le mélange d'acides est plus élevé.

  
La matière isolante réfractaire peut être par exemple une charge réfractaire telle que de la brique pilée, de la silice de diatomées, de l'alumine, de la bauxite, de la magnésie, des argiles telles que du silicate d'aluminium hydraté ou du kaolin ou n'importe quel silicate réfractaire approprié. On peut également utiliser des charges de faible densité telles que de la vermiculite, de la perlite ou de la pierre ponce, ainsi que des substances carbonées. La taille des particules de la matière isolante est de préférence telle qu'elle ne se sépare pas du mélange et telle que le mélange puisse être mis sous forme de grains ou de pastilles.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
poids du produit selon l'invention.

  
Quand le constituant exothermique est en totalité ou en partie de l'aluminium finement divisé, le produit peut contenir avantageusement un fluorure, ce qui est utilisé, de manière connue, pour contrôler l'énergie des réactions d'alumine thermie. 

  
Les produits anti-retassure définis ci-dessus sont de préférence sous forme de poudre, mais ils peuvent également être mis sous forme de grains ou de pastilles. Pour faciliter la granulation on peut ajouter au produit une petite quantité d'argile ou d'un autre liant.

  
Les produits selon la présente invention sont particulière-  ment intéressants pour la coulée de métaux en fusion et surtout  pour la coulée d'alliages ferreux. 

  
La présente invention fournit un procédé de coulée de métal en fusion sous forme, de lingots ou de pièces moulées qui consiste à appliquer dans le trou de coulée, à la surface du métal en fusion qui a été versé dans un moule, un produit exothermique anti-retassure, tel que défini plus haut. On applique de préférence une quantité de produit suffisante pour former une couche de matière dilatée d'au moins 25 mm d'épaisseur au-dessus du métal en fusion.

  
Quand on utilise comme produit anti-retassure uniquement du graphite traité par les acides, les résultats obtenus ne sont pas satisfaisants. La concentration élevée en matière carbonée tend à modifier la teneur en carbone du métal que l'on a coulé et ceci présente des inconvénients, en particulier dans le cas d'alliages à base de fer. De plus le carbone expansé qui a une masse spécifique apparente extrêmement faible a tendance à quitter la surface du métal, par exemple sous l'action de courants d'air, ce qui a pour effet de diminuer son efficacité comme couche isolante et de pos&#65533;r un problème de pollution de l'air. Sous forme finement divisée le carbone au contact de l'air a tendance à s'oxyder et il est difficile d'appliquer de manière précise une petite quantité de graphite non expansé traité par les acides de façon à obtenir

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1>  épaisseurs trop importantes, quand il est utilisé seul, et cela constitue un inconvénient sérieux étant donné que cela entraîne des débordements et des gaspillages. L'incorporation d'une matière isolante réfractaire et d'un constituant exothermique permet de surmonter ces inconvénients.

  
Les produits selon la présente invention conviennent pour la fonte et l'acier. Ils peuvent être utilisés pour un grand nombre  de métaux, ferreux ou non ferreux (par exemple le cuivre).

  
L'exemple suivant illustre la présente invention.

EXEMPLE 

  
On dispose sur une plaque carrée de 23 cm de côté, main-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
12% de graphite traité par les acides

  
6% de sciure de bois

  
 <EMI ID=8.1> 

  
2% de fluorure de sodium

  
 <EMI ID=9.1> 

  
Au bout de 30 secondes le mélan&e s'enflamme ce qui a pour effet de réduire au minimum le refroidissement, il gonfle et forme sur la plaque, une couche de 50 mm d'épaisseur. La perte de chaleur après 14 mn représente les deux tiers de celle que l'on ob-

  
 <EMI ID=10.1> 

  
chaleur représente la moitié de celle obtenue avec le produit connu

  
Des 'essais effectués sur quatre coulées d'acier ont montré que, par rapport à des opérations effectuées avec un produit antiretassure du commerce, on obtient en moyenne environ 1% en plus

  
de métal convenable, sur des lingots de 1,5 à 20 tonnes, en utilisant le produit anti-retassure défini dans l'exemple ci-dessus, à raison des deux tiers en poids du produit anti-retassure du  commerce, 

  
Les produits selon la présente invention ont un grand  nombre d'avantages ; ils sont propres et ne donnent que peu de

  
poussières ; ils sont d'une fabrication et d'une utilisation relativement économiques et peuvent être mis aisément sous forme de 

  
i pastilles ou de granulés que l'on peut facilement manipuler: 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
anti-retassure avec le métal en fusion. 

  
Il est possible d'obtenir des résultats satisfaisants

  
même lorsque le métal fondu est' soumis à des turbulences (par

  
exemple les secousses d'un moule qui fait partie d'un train de

  
moules) par incorporation dans le produit anti-retassure d'une

  
substance qui tend à fritter la masse fondue à la température du

  
métal en fusion et ainsi à lier la couche à une forme plus cohérente. Comme substances appropriées on peut utiliser de la perlite  gonflée, de la vermiculite gonflée, de la cendre légère (obtenue 

  
par combustion de charbon pulvérisé ou de la pierre ponce. 

REVENDICATIONS 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
une matière isolante réfractaire, un constituant exothermique et du graphite traité par les acides.

Claims (1)

1. 2.- Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce <EMI ID=14.1>

   poids d'une substance facilement oxydable sous forme finement divisée.

   3.- Produit selon la revendication 2, caractérisé en ce

   que la substance oxydable est l'aluminium.

   4.- Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce

   qu'il contient comme substituant exothermique un mélange d'un métal oxydable et d'un oxydant de ce dernier.

   5.- Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient de 1 à 50 % en poids de graphite traité-par les acides.

   6&#65533;- Produit selon l'une quelconque des revendications 1

   <EMI ID=15.1>

   graphite traité par les acides.

   7.- Procédé de coulée de métal en fusion sous forme de lingots ou de pièces moulées, caractérisé en ce qu'on applique dans le trou de coulée, à la surface du métal en fusion qui a été versé dans un moule, un produit selon l'une quelconque des reven-

   <EMI ID=16.1>

   8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on applique une quantité de produit suffisante pour former

   <EMI ID=17.1>