LU84971A1 - PROCESS FOR MAKING REFRACTORY MATERIAL DEPOSITS USING A LASER - Google Patents

PROCESS FOR MAKING REFRACTORY MATERIAL DEPOSITS USING A LASER Download PDF

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LU84971A1
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Jacques Piret
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Centre Rech Metallurgique
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02Linings
    • B22D41/023Apparatus used for making or repairing linings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description

Ir « t C 2264/8308.Ir 't C 2264/8308.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,METALLURGICAL RESEARCH CENTER -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).Non-profit association -Vereniging zonder winstoogmerk in BRUXELLES, (Belgium).

Procédé pour réaliser des dépôts de matières réfractaires utilisant un laser.Method for producing refractory material deposits using a laser.

La présente invention a trait à un procédé pour réaliser des dépôts de matières réfractaires utilisant un rayon laser; plus particulièrement d'application lors d'opérations de gunitage.The present invention relates to a method for producing refractory material deposits using a laser beam; more particularly of application during gunning operations.

L'invention décrite ci-après peut être mise en oeuvre dans tous les cas où l'on doit déposer une matière réfractaire sur un support en utilisant une source de chaleur qui agit sur la matière et/ou éventuellement sur le support pour les ramollir ou les faire fondre, ce qui a pour effet qu'ils adhèrent l'un à l'autre.The invention described below can be implemented in all cases where a refractory material must be deposited on a support using a heat source which acts on the material and / or possibly on the support to soften them or melt them, which has the effect that they adhere to each other.

tt

Toutefois, par souci de clarté et non pas dans un but restrictif, la description qui suit est surtout axée sur l'opération de gunitage telle qu'utilisée pour élaborer ou réparer le revêtement .¾ de certains récipients utilisés en sidérurgie comme par exemple les poches de coulée, les paniers répartiteurs de coulée con tinue, etc...However, for the sake of clarity and not for a restrictive purpose, the description which follows is mainly focused on the gunning operation as used to prepare or repair the coating. casting baskets, continuous pouring baskets, etc ...

- 2 - A l'heure actuelle, lors des opérations de dépôt ou de réparation de revêtements réfractaires, on utilise généralement un ca- non à poudre couplé à une source d'énergie telle qu'un brûleur à oxygène - hydrocarbure.- 2 - At present, during the operations of depositing or repairing refractory linings, a powder cannon is generally used coupled to an energy source such as an oxygen-hydrocarbon burner.

Le problème primordial est de porter la poudre à une température suffisamment élevée pour que la surface des grains de réfractaire soit fondue, alors que le noyau reste solide. Pour parer à cette difficulté, on a inclus à la poudre constituée d'une matière réfractaire de très bonne qualité, un liant possédant une température de fusion inférieure à celle de la matière réfractaire et qui aide à fixer cette matière sur le support à traiter. Il va de soi que la qualité globale du réfractaire ainsi obtenu est inférieure à celle que l'on aurait en utilisant une poudre composée en majorité de réfractaire noble avec peu de liant.The main problem is to bring the powder to a sufficiently high temperature so that the surface of the refractory grains is melted, while the core remains solid. To overcome this difficulty, a binder having a melting temperature lower than that of the refractory material and which helps to fix this material on the support to be treated has been included in the powder consisting of a very good quality refractory material. It goes without saying that the overall quality of the refractory thus obtained is lower than that which would be obtained by using a powder composed mainly of noble refractory with little binder.

Précisément, la présente invention permet d'utiliser une poudre comprenant un réfractaire très noble, donc à point de fusion très élevé, combiné à très peu de liant.Specifically, the present invention makes it possible to use a powder comprising a very noble refractory, therefore with a very high melting point, combined with very little binder.

Le procédé de dépôt de matières réfractaires, objet de la pré-* sente invention, est principalement caractérisé en ce qu'on a- mène au contact de la surface à recouvrir une poudre comprenant au moins un type de réfractaire et en ce que l'on fait subir à cette poudre un échauffement dû partiellement ou totalement à l'action d'un ou de plusieurs rayons lasers, appelés ci-après "rayon laser".The method of depositing refractory materials, object of the present invention, is mainly characterized in that it leads to contact with the surface to be covered with a powder comprising at least one type of refractory and in that the this powder is subjected to heating due partially or completely to the action of one or more laser beams, hereinafter called "laser beam".

/SL/ SL

yy

Suivant une première modalité de réalisation du procédé de la présente invention, le rayon laser est issu d'un laser du type fixe.According to a first embodiment of the method of the present invention, the laser beam comes from a laser of the fixed type.

- 3 -- 3 -

On pourrait penser que cette particularité présente 1'inconvénient d’imposer que l’on amène l'objet à traiter dans la proxi-« ‘ mité immédiate du laser fixe, mais quand on sait que la mise en opération d'un laser du type mobile de puissance intéressante pour notre application demande de l'ordre de deux jours, on comprend que cet inconvénient lié au laser fixe est moindre que le délai imposé par l*utilisation d'un laser mobile.One might think that this peculiarity has the disadvantage of imposing that the object to be treated is brought in the immediate vicinity of the fixed laser, but when we know that the putting into operation of a laser of the type mobile power interesting for our application request of the order of two days, we understand that this drawback associated with the fixed laser is less than the time imposed by the use of a mobile laser.

Suivant une autre modalité de réalisation,la poudre est projetée vers la surface à recouvrir et est échauffée pendant son trajet.According to another embodiment, the powder is projected towards the surface to be covered and is heated during its journey.

Suivant une troisième modalité de réalisation, la poudre est projetée vers la surface à recouvrir et est échauffée après son dépôt sur cette surface.According to a third embodiment, the powder is sprayed towards the surface to be covered and is heated after being deposited on this surface.

//

Suivant encore une autre modalité de réalisation, la surface à recouvrir subit l'action d'un rayon laser ou de tout moyen de chauffage; avant,pendant ou après l'apport de la poudre ou selon une quelconque combinaison de ces trois séquences.According to yet another embodiment, the surface to be covered undergoes the action of a laser beam or any heating means; before, during or after the addition of the powder or according to any combination of these three sequences.

.. Suivant une cinquième modalité de réalisation du procédé de la présente invention, la poudre est chauffée par un ou plusieurs - ‘ brûleurs à hydrocarbures et/ou oxygène en complément de l'ac tion d'un rayon laser... According to a fifth embodiment of the process of the present invention, the powder is heated by one or more - ‘hydrocarbon and / or oxygen burners in addition to the action of a laser beam.

Suivant une modalité de réalisation préférentielle, la poudre est projetée par un canon vers la surface à recouvrir; elle est chauffée par un brûleur qui peut éventuellement faire partie intégrante du canon à poudre et elle est soumise à l'action d'un rayon laser chauffant simultanément la poudre et la surface.According to a preferred embodiment, the powder is projected by a gun towards the surface to be covered; it is heated by a burner which may possibly be an integral part of the powder gun and it is subjected to the action of a laser beam simultaneously heating the powder and the surface.

i /i /

Claims (7)

1. Procédé de dépôt de matières réfractaires utilisant un laser, caractérisé en ce qu'on amène au contact de la surface à recouvrir une poudre comprenant au moins un type de réfractaire t - et en ce que l'on fait subir à cette poudre un échauffement dû partiellement ou totalement à l'action d'un ou de plusieurs rayons lasers, appelés ci-après "rayon laser".1. A method of depositing refractory materials using a laser, characterized in that it brings into contact with the surface to be covered a powder comprising at least one type of refractory t - and in that this powder is subjected to a heating due partially or completely to the action of one or more laser beams, hereinafter called "laser beam". 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon laser est issu d'un laser du type fixe.2. Method according to claim 1, characterized in that the laser beam comes from a laser of the fixed type. 3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la poudre est projetée vers la surface à recouvrir et est échauffée pendant son trajet.3. Method according to claims 1 or 2, characterized in that the powder is sprayed towards the surface to be covered and is heated during its journey. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la poudre est projetée vers la surface à recouvrir et est échauffée après son dépôt sur cette surface.4. Method according to either of claims 1 to 3, characterized in that the powder is sprayed towards the surface to be covered and is heated after being deposited on this surface. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface à recouvrir subit l'action d'un rayon laser ou de tout moyen de chauffage? avant, pendant ou après l'apport de la poudre ou selon une quelconque combinai- * son de ces trois séquences. k5. Method according to either of Claims 1 to 4, characterized in that the surface to be covered is subjected to the action of a laser beam or of any heating means? before, during or after the addition of the powder or according to any combination of these three sequences. k 6. Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la poudre est chauffée par un ou plusieurs brûleurs à hydrocarbures et/ou oxygène en complément de l'action d'un rayon laser. À ' / V__ - 5 -6. Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the powder is heated by one or more hydrocarbon and / or oxygen burners in addition to the action of a laser beam. AT '/ V__ - 5 - 7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la poudre est projetée par un canon vers la surface à recouvrir; elle est chauffée par un brûleur qui peut éventuellement faire partie intégrante du canon à poudre et elle est soumise à l'action d'un rayon laser chauffant simultanément la poudre et la surface. ' / - 1 y <*7. Method according to either of claims 1 to 6, characterized in that the powder is projected by a gun towards the surface to be covered; it is heated by a burner which may possibly be an integral part of the powder gun and it is subjected to the action of a laser beam simultaneously heating the powder and the surface. '/ - 1 y <*
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2605310A1 (en) * 1986-10-16 1988-04-22 Comp Generale Electricite PROCESS FOR REINFORCING CERAMIC PIECES BY LASER TREATMENT

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