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Compositions calorifuges.
La présente invention concerne des compositions calorifu- ges et plus particulièrement la production de plaques et de manchons faits de compositions calorifuges qui sont intéressants pour con - stituer un garnissage calorifuge de la masselotte d'un moule'ou du châssis de masselotte d'un moule utilisé pour la production de lin- gots et de pièces en métaux coulés et en particulier de gueuses d'acier.
Ces plaques etmanchons calorifuges consistent essentielle- ment en une matière calorifuge particulaire, comme du sable, de la silice fine, de l'argile cuite, de l'alumine, de la chamotte et di- vers silicates minéraux dont les particules sont liées. Avantageuse- ment, les compositions comprennent un constituant fibreux pour aug- menter la résistance mécanique des plaques, etmanchons, des consti-
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tuants fibreux appropriés de ce genre étant les fibres réfractaires, par exemple l'asbeste, la laine de laitier, la laine de verreries fibres métalliques, etc.
La résistance des produits dépend dans une mesu- re considérable de l'efficacité du ou des liants et l'invention a pour but de procurer des produits de ce genre dans lesquels on utilise un liant nouveau et efficace.
L'invention procure des plaques, manchons ou pro- duits analogues calorifuges qui sont spécialement intéressants pour garnir la masselotte ou le châssis à masselotte d'un moule au moment où la.masselotte ou le châssis à masselotte sont déjà chauds et qui comprennent une matière calorifuge dont les particu- les sont liées par une argile et de l'acide phosphorique présents simultanément. On peut utiliser toute argile liante connue, mais on a obtenu les meilleurs résultats en utilisant de l'argile figuline ou de la terre à pipe. Une petite quantité d'un liant résineux peut être incorporée également, si on le désire.
Il convient de noter qu'au cas où l'on désire garnir une masselotte ou un châssis à masselotte-qui sont déjà chauds, c'est-à-dire qui se trouvent à une température atteignant 400 C, l'utilisation d'agents à réaction exothermique ou d'agents calori- fuges contenant une proportion sensible d'un composé organique comme des fibres de cellulose expose, à un risque de pré-ignition ou de carbonisation du garnissage et à l'affaiblissement de la liai- son entre les particules de la composition de garnissage.
Les plaques, manchons ou produits analogues suivant l'invention peuvent être obtenus par un procédé classique quelconque Un de ces procédés consiste à mélanger la matière calorifuge par- ticulaire, l'argile et les autres constituants solides éventuels qu'on peut désirer ajouter à la composition et à incorporer,au pro- duit de l'acide phosphorique ou, plus généralement, une solutionaqueu- se d'acide phosphorique, en quantité suffisante pour conférer au mé-
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lange la consistance d'une masse susceptible d'être moulée.
La masse obtenue ainsi est alors façonnée par moulage à la torse désirée et séchée,de préférence,à une température de 150 à 200 C.
Un autre procédé très avantageux consiste à former une suspension des constituants solides dans un milieu aqueux contenant l'acide phosphorique à l'état de solution, à appliquer la suspension sur une surface poreuse,par exemple un tamis métallique, et à séparer le liquide,pour laisser se déposer les .constituants solides de la suspension en une couche cohérente sur la surface poreuse. Cette couche est alors détachée sous la forme de plaque, de manchon ou de produit analogue suivant la forme qu'a la surface poreuse, puis séchée, de préférence, à une température de
150 à 200 C. Dans ce procédé, .la proportion d'acide phosphorique utilisée est généralement plus importante que dans le premier procédé décrit, étant donné qu'une proportion majeure de l'acide phosphorique se perd dans l'effluent liquide.
Les proportions des divers constituants de la composition calorifuge peuvent varier entre des limites étendues, mais tombent habituellement dans les intervalles suivants:
EMI3.1
<tb>
<tb> Matière <SEP> réfractaire <SEP> particulaire <SEP> 70 <SEP> à <SEP> 90 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Argile <SEP> 3 <SEP> à <SEP> ,15 <SEP> n <SEP> " <SEP> "
<tb> Matière <SEP> réfractaire <SEP> fibreuse <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> Acide <SEP> phosphorique <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> Liant <SEP> résineux <SEP> O <SEP> à <SEP> 10 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
On peut utiliser toutes les matières réfractaires particulaires ou fibreuses déjà citées ou toutes les' entières qui leur sont équivalentes et dont de nombreuses variétés sont connues.
L'argile, comme indiqué, est de préférence de l'argile figuline ou de la terre à pipe. Le lient résineux utilisé éventuellement peut être, par exemple une résine phénol-formaldéhyde, urée-f or- maldéhyde ou une résine de furanne.
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Les exemples suivants illustrent l'invention.
EXEMPLE 1 -
On prépare une suspension des constituants suivants dans un milieu formé d'acide phosphorique aqueux dilué:
EMI4.1
<tb>
<tb> Silice <SEP> fine <SEP> 88,5% <SEP> en <SEP> poids
<tb> Asbeste <SEP> 2,5% <SEP> " <SEP> "
<tb> Résine <SEP> phénol-formaldéhyde <SEP> pulvérisée <SEP> 4,0% <SEP> "
<tb> Argile <SEP> figuline <SEP> ou <SEP> terre <SEP> à <SEP> pipe <SEP> 5,0% <SEP> " <SEP> "
<tb> 100%
<tb>
La suspension liquide contient 2,75% en.volume d'acide phosphorique .
Des plaques sont forcées en exprimant le liquide de la suspension à travers un tamis métallique, pour que les constituants solides de la suspension constituent la plaque sur le tamil;. La plaque contient alors une quantité ..sensible du milieu liquide de la suspension et par conséquent de l'acide phosphorique. La plaque est séchée. Elle a un poids spécifique de 1,2 à 1,3 g/cm3 et résiste à une température de 400 C pendant 2 heures sans accuser de signe de fissurations ou d'autres détériorations.
EXEMPLE 2 -
On mélange les constituants suivants dans les quantités indiquées.
EMI4.2
<tb>
<tb>
Silice <SEP> fine <SEP> 82,0% <SEP> en <SEP> poids
<tb> Asbeste <SEP> 2,5% <SEP> " <SEP> "
<tb> Fibre <SEP> de <SEP> verre <SEP> 0,5% <SEP> " <SEP> "
<tb> Argile <SEP> figuline <SEP> 10,0% <SEP> " <SEP> "
<tb> Résine <SEP> phénol-formaldéhyde
<tb> pulvérisée <SEP> 5,0% <SEP> " <SEP> "
<tb> 100%
<tb>
Le produit est broyé dans une solution aqueus.e à 5% en poids d'acide phosphorique, pris à raison d'environ 22 ml pour 100 g du mélange de poudres. Le produit obtenu est susceptible d'être moulé. Le produit est moulé en plaques qui sont alors sé-
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Heat-insulating compositions.
The present invention relates to heat-insulating compositions and more particularly to the production of plates and sleeves made of heat-insulating compositions which are useful for providing heat-insulating lining of the feeder of a mold or the feeder frame of a mold. used for the production of ingots and parts of cast metals and in particular pigs of steel.
These heat insulating plates and sleeves consist essentially of particulate heat insulating material, such as sand, fine silica, baked clay, alumina, chamotte and various inorganic silicates the particles of which are bonded. Advantageously, the compositions comprise a fibrous component to increase the mechanical strength of the plates, and sleeves, of the components.
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suitable fibrous killers of this kind being refractory fibers, for example asbestos, slag wool, glass wool, metallic fibers, etc.
The strength of the products depends to a considerable extent on the effectiveness of the binder (s), and the object of the invention is to provide such products in which a new and effective binder is used.
The invention provides heat insulating plates, sleeves or the like which are especially useful for lining the feeder or the feeder frame with a mold when the feeder or the flyweight frame is already hot and which include a material. heat insulator whose particles are linked by a clay and phosphoric acid present simultaneously. Any known binder clay can be used, but best results have been obtained using figulin clay or pipe clay. A small amount of a resinous binder can be included as well, if desired.
It should be noted that in the event that it is desired to garnish a flyweight or a flyweight frame - which are already hot, that is to say which are at a temperature of up to 400 ° C., the use of agents reacting exothermically or heat-insulating agents containing a substantial proportion of an organic compound such as cellulose fibers exposes, to a risk of pre-ignition or carbonization of the packing and to the weakening of the bond between them. particles of the packing composition.
The plates, sleeves or the like according to the invention may be obtained by any conventional method. One of these methods consists in mixing the particulate heat insulating material, the clay and any other solid constituents which may be desired to add to the mixture. composition and to incorporate, in the product, phosphoric acid or, more generally, an aqueous solution of phosphoric acid, in an amount sufficient to confer on the metal.
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mixes the consistency of a moldable mass.
The mass thus obtained is then shaped by molding to the desired torso and dried, preferably at a temperature of 150 to 200 C.
Another very advantageous method consists in forming a suspension of the solid constituents in an aqueous medium containing phosphoric acid in the state of solution, in applying the suspension to a porous surface, for example a metal screen, and in separating the liquid, to allow the solid components of the suspension to settle in a cohesive layer on the porous surface. This layer is then detached in the form of a plate, a sleeve or the like, depending on the shape of the porous surface, and then dried, preferably at a temperature of
150 to 200 C. In this process, the proportion of phosphoric acid used is generally greater than in the first process described, since a major proportion of the phosphoric acid is lost in the liquid effluent.
The proportions of the various constituents of the heat insulating composition can vary between wide limits, but usually fall within the following ranges:
EMI3.1
<tb>
<tb> Particulate refractory <SEP> <SEP> <SEP> 70 <SEP> to <SEP> 90 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Clay <SEP> 3 <SEP> to <SEP>, 15 <SEP> n <SEP> "<SEP>"
<tb> Material <SEP> refractory <SEP> fibrous <SEP> 0 <SEP> to <SEP> 5 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb> Phosphoric acid <SEP> <SEP> 0.5 <SEP> to <SEP> 2 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb> Binder <SEP> softwood <SEP> O <SEP> to <SEP> 10 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
Any of the particulate or fibrous refractories already mentioned or all of them equivalent to them and of which many varieties are known can be used.
The clay, as indicated, is preferably figulin clay or pipe clay. The resinous binder optionally used can be, for example, a phenol-formaldehyde, urea-f-or-maldehyde resin or a furan resin.
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The following examples illustrate the invention.
EXAMPLE 1 -
A suspension of the following constituents is prepared in a medium formed from dilute aqueous phosphoric acid:
EMI4.1
<tb>
<tb> Silica <SEP> fine <SEP> 88.5% <SEP> by <SEP> weight
<tb> Asbestos <SEP> 2.5% <SEP> "<SEP>"
<tb> Sprayed <SEP> phenol-formaldehyde <SEP> resin <SEP> 4.0% <SEP> "
<tb> Clay <SEP> figuline <SEP> or <SEP> earth <SEP> to <SEP> pipe <SEP> 5.0% <SEP> "<SEP>"
<tb> 100%
<tb>
The liquid suspension contains 2.75% by volume phosphoric acid.
Plates are forced by squeezing the liquid from the slurry through a wire sieve, so that the solid constituents of the slurry form the slab on the tamil. The plate then contains a sensitive amount of the liquid medium of the suspension and therefore of phosphoric acid. The plate is dried. It has a specific gravity of 1.2 to 1.3 g / cm3 and withstands a temperature of 400 C for 2 hours without showing any signs of cracking or other deterioration.
EXAMPLE 2 -
The following components are mixed in the amounts indicated.
EMI4.2
<tb>
<tb>
Silica <SEP> fine <SEP> 82.0% <SEP> in <SEP> weight
<tb> Asbestos <SEP> 2.5% <SEP> "<SEP>"
<tb> Fiber <SEP> of <SEP> glass <SEP> 0.5% <SEP> "<SEP>"
<tb> Clay <SEP> figuline <SEP> 10.0% <SEP> "<SEP>"
<tb> <SEP> phenol-formaldehyde resin
<tb> sprayed <SEP> 5.0% <SEP> "<SEP>"
<tb> 100%
<tb>
The product is ground in a 5% by weight aqueous solution of phosphoric acid, taken at a rate of approximately 22 ml per 100 g of the mixture of powders. The product obtained is capable of being molded. The product is molded into plates which are then separated