<Desc/Clms Page number 1>
CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUESCENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE, Association sans but lucratifVereniging zonder winstoogmerk, à BRUXELLES, (Belgique). Procédé pour former un garnissage réfractaire dans un récipient métallurgique.
La présente invention concerne un procédé pour former un garnissage réfractaire dans un récipient métallurgique. Elle concerne en particulier un garnissage d'usure exécuté par coulée de matériaux réfractaires entre le garnissage de sécurité et un gabarit disposé dans le récipient.
Pour fixer les idées, la description qui va suivre fera plus spécialement référence aux garnissages de poche de coulée ; il va de soi cependant que cette référence n'a qu'une valeur d' exemple et que l'invention peut également s'appliquer à d'autres types de récipients métallurgiques, tels que des paniers répartiteurs de coulée continue ou des fours électriques.
<Desc/Clms Page number 2>
On connaît le procédé d'exécution d'un garnissage réfractaire par versage et vibrage des matériaux dans un espace délimité par la paroi de la poche de coulée d'une part et par un gabarit disposé dans cette poche d'autre part.
Dans ce procédé, les matériaux réfractaires, sous forme granulaire, sont mélangés avec un liant en solution aqueuse avec lequel ils forment éventuellement un mélange thixotropique. Ce procédé d'exécution de garnissage réfractaire a été utilisé avec succès dans le cas de matériaux réfractaires acides, tels que la chamotte, ainsi qu'avec d'autres matériaux tels que le silicate de zirconium ou la bauxite.
A la connaissance du Demandeur, le procédé n'a cependant jamais pu être appliqué jusqu'à présent aux matériaux réfractaires basiques, tels que la dolomie, qui ne permettent pas l'utilisation de liants aqueux.
Il en résulte que, dans l'état actuel de la technique, il n'est pas possible de bénéficier, dans le cas des garnissages basiques, des avantages qu'offre ce procédé, en particulier sa rapidité d'exécution et la réalisation de garnissages monolithiques de bonne qualité. Cet inconvénient est d'autant plus important que les opérations métallurgiques nécessitant un garnissage basique sont très nombreuses.
La présente invention a précisément pour objet un procédé permettant de remédier à l'inconvénient qui vient d'être rappelé, en rendant le procédé de versage et vibrage applicable égale- ment aux matériaux réfractaires basiques.
<Desc/Clms Page number 3>
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on verse un matériau réfractaire granulaire dans un espace ménagé entre la paroi du récipient et un gabarit disposé à l'intérieur de ce récipient, le dit matériau réfractaire étant ensuite compacté par vibrage, est essentiellement caractérisé en ce que l'on mélange le dit matériau réfractaire avec un liant constitué principalement, de préférence en totalité, par au moins un matériau hydrocarboné, avant de le verser dans le dit espace.
On sait qu'un matériau réfractaire enrobé par un hydrocarbure lourd, par exemple par du goudron, bénéficie d'une bonne protection contre l'attaque par les scories. On a cependant constaté qu'il était extrêmement difficile de mettre en place et de compacter de façon uniforme par vibrage un granulat réfractaire pourvu d'un enrobage de goudron.
Les essais du Demandeur on fait apparaître, de façon inattendue, que la présence d'un hydrocarbure léger facilitait très largement la réalisation par vibrage d'un garnissage réfractaire constitué de grains pré-enrobés.
Selon une variante intéressante du procédé de l'invention, on enrobe le matériau réfractaire granulaire au moyen d'au moins un hydrocarbure lourd, on mélange le granulat pré-enrobé avec au moins un hydrocarbure léger et on met en place le dit mélange dans l'espace ménagé dans le récipient,. le dit hydrocarbure léger étant ensuite éliminé par chauffage.
Selon une autre variante du procédé de l'invention, on enrobe le matériau réfractaire granulaire au moyen d'un mélange constitué d'au moins un hydrocarbure lourd et un hydrocarbure léger, on met en place le dit matériau réfractaire enrobé dans l'espace ménagé dans le récipient, de façon à former ce gar-,
<Desc/Clms Page number 4>
nissage réfractaire et on sèche ensuite le dit garnissage par chauffage.
Toujours selon l'invention, on enrobe le matériau réfractaire granulaire au moyen d'au moins un hydrocarbure lourd, on met le dit granulat pré-enrobé en suspension dans une émulsion d'eau et d'hydrocarbure léger, on verse la dite suspension dans l'espace ménagé dans le récipient, de façon à former le garnissage réfractaire et on sèche ensuite le dit garnissage par chauffage.
Egalement selon l'invention, au moins un des matériaux hydrocarbonés contient en suspension du graphite finement divisé. Il est également possible, selon l'invention, de remplacer entièrement au moins un des matériaux hydrocarbonés par du graphite finement divisé.
Enfin, il ne sortirait pas du cadre de la présente invention, d' utiliser un hydrocarbure léger contenant en suspension du nitrure de bore, en particulier dans la zone du récipient soumise à l'attaque par les scories. A cet effet, on utilise de préférence du nitrure de bore à structure hexagonale.
Bien entendu, la présente invention n'est pas strictement limitée à la formation d'un nouveau garnissage dans un récipient métallurgique ; elle s'étend également à la réparation de dommages survenus à des garnissages existants.
Le procédé de la présente invention permet d'étendre aux matériaux réfractaires basiques l'application de la technique de confection des garnissages par versage et vibrage.
Elle présente également l'avantage d'apporter du carbone qui contribue à la protection du garnissage, quelle que soit la na- ture du matériau qui le constitue.
<Desc / Clms Page number 1>
CENTRUM OF METALLURGICAL RESEARCHCENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE, Non-profit associationVereniging zonder winstoogmerk, in BRUXELLES, (Belgium). Method for forming a refractory lining in a metallurgical container.
The present invention relates to a method for forming a refractory lining in a metallurgical container. It relates in particular to a wear lining produced by casting refractory materials between the safety lining and a template disposed in the container.
To fix the ideas, the description which follows will refer more particularly to the ladle ladle linings; it goes without saying, however, that this reference has only an exemplary value and that the invention can also be applied to other types of metallurgical vessels, such as distribution baskets for continuous casting or electric ovens.
<Desc / Clms Page number 2>
We know the method of performing a refractory lining by pouring and vibrating the materials in a space delimited by the wall of the ladle on the one hand and by a template disposed in this pocket on the other hand.
In this process, the refractory materials, in granular form, are mixed with a binder in aqueous solution with which they optionally form a thixotropic mixture. This method of performing refractory lining has been used successfully in the case of acidic refractory materials, such as chamotte, as well as with other materials such as zirconium silicate or bauxite.
To the knowledge of the Applicant, the process has never been applied so far to basic refractory materials, such as dolomite, which do not allow the use of aqueous binders.
As a result, in the current state of the art, it is not possible to benefit, in the case of basic packings, from the advantages which this process offers, in particular its speed of execution and the production of packings good quality monoliths. This drawback is all the more important as the metallurgical operations requiring basic packing are very numerous.
The object of the present invention is precisely a process which makes it possible to remedy the drawback which has just been mentioned, by making the pouring and vibration process also applicable to basic refractory materials.
<Desc / Clms Page number 3>
The process which is the subject of the present invention, in which a granular refractory material is poured into a space formed between the wall of the container and a jig disposed inside this container, the said refractory material then being compacted by vibration. , is essentially characterized in that the said refractory material is mixed with a binder consisting mainly, preferably entirely, of at least one hydrocarbon material, before pouring it into said space.
It is known that a refractory material coated with a heavy hydrocarbon, for example with tar, enjoys good protection against attack by slag. However, it has been found that it is extremely difficult to place and compact in a uniform manner by vibration a refractory aggregate provided with a tar coating.
The Applicant's tests have shown, unexpectedly, that the presence of a light hydrocarbon greatly facilitated the production by vibration of a refractory lining made up of pre-coated grains.
According to an advantageous variant of the process of the invention, the granular refractory material is coated with at least one heavy hydrocarbon, the pre-coated aggregate is mixed with at least one light hydrocarbon and the said mixture is placed in the space in the container. said light hydrocarbon then being removed by heating.
According to another variant of the process of the invention, the granular refractory material is coated by means of a mixture consisting of at least one heavy hydrocarbon and one light hydrocarbon, said refractory material coated is placed in the space provided in the container, so as to form this gar-,
<Desc / Clms Page number 4>
refractory lining and the said lining is then dried by heating.
Still according to the invention, the granular refractory material is coated with at least one heavy hydrocarbon, the said pre-coated aggregate is suspended in an emulsion of water and light hydrocarbon, the said suspension is poured into the space provided in the container, so as to form the refractory lining and the said lining is then dried by heating.
Also according to the invention, at least one of the hydrocarbon materials contains finely divided graphite in suspension. It is also possible, according to the invention, to entirely replace at least one of the hydrocarbon materials with finely divided graphite.
Finally, it would not be outside the scope of the present invention to use a light hydrocarbon containing, in suspension, boron nitride, in particular in the zone of the container subjected to attack by slag. To this end, boron nitride with hexagonal structure is preferably used.
Of course, the present invention is not strictly limited to the formation of a new lining in a metallurgical container; it also extends to the repair of damage occurring to existing linings.
The process of the present invention makes it possible to extend to basic refractory materials the application of the technique of making the linings by pouring and vibration.
It also has the advantage of providing carbon which contributes to the protection of the lining, whatever the nature of the material of which it is made.