11 kn. de publicación: ES kint. Cl. 6 : C04B 35/66

Transcripción

1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 kn. de publicación: ES kint. Cl. 6 : C04B 3/66 B32B 18/00 F27D 1/00 12 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 knúmero de solicitud europea: k Fecha de presentación : k Número de publicación de la solicitud: k Fecha de publicación de la solicitud: k 4 Título: Material refractario monoĺıtico aislante. k Prioridad: FR 9066 k 73 Titular/es: Vesuvius France S.A. 68, rue Paul Deudon, B.P. 19 F-970 Feignies, FR k 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: k 72 Inventor/es: Bouchemousse, Jean Luc k 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Gómez-Acebo Pombo, J. Miguel Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCION Material refractario monolítico aislante La invención se refiere a un material refractario aislante, en particular para la fabricación de artículos de utilidad en la transferencia de un metal fundido, tales como conductos, canalizos de alimentación o cucharas. Más concretamente, la invención se refiere a un material refractario monolítico constituido por al menos una primera capa de un material refractario denso y por una segunda capa de un material espumado refractario unida a dicha al menos primera capa de material refractario denso. Para aplicaciones de este tipo, la conductibilidad térmica del material constituye un factor primordial Ėn efecto, a fin de compensar las pérdidas de calor, el metal debe calentarse a una temperatura superior a la necesaria para su ulterior utilización o bien mantenerse a la temperatura de utilización suministrando calor de modo que el metal llegue a su destino a la temperatura deseada. Para reducir las pérdidas de calor, los elementos de transferencia utilizados actualmente, tal como los canalizos de colada, están doblados exteriormente con una capa aislante. El documento FR-A describe un método para formar un revestimiento refractario utilizando una masa de base refractaria que contiene agua evaporada y una capa de revestimiento que consta de una masa refractaria que posee una porosidad considerable. El documento EP-A describe un revestimiento aislante lateral de un horno de cámaras que comprende al menos una capa de ladrillos de chamota, ladrillos espumados refractarios aislantes y ladrillos de material refractario aislante o de silicato cálcico. El documento FR-A describe un revestimiento de un receptáculo que comprende una primera capa protectora de ladrillos de chamota, una segunda capa de ladrillos altamente aislantes fijados sobre la primera capa, una tercera capa protectora de ladrillos de chamota y una cuarta capa protectora. Los receptáculos y los canalizos utilizados actualmente pueden estar fabricados de sílice fundida. Este material ofrece numerosas ventajas. En particular, es químicamente inerte respecto a numerosos metales líquidos, tales como aluminio, cobre, acero, zinc y sus aleaciones. Su no humectabilidad también hace posible evitar las operaciones de revestimiento o de preparación que deben proporcionarse en el caso de la mayoría de los demás materiales. Su bajo coeficiente de expansión térmica también le otorga a la sílice una resistencia excelente a los choques térmicos. Su excelente cohesión impide la disgregación de las partículas de superficie por la erosión debida al metal líquido. No obstante, un material refractario tal como sílice tiene un coeficiente relativamente alto de conductividad térmica, es decir, 0,7 W/m.K aproximadamente a una temperatura de 700 C. La presente invención se refiere a un material compuesto monolítico y refractario que retiene las ventajas anteriores al tiempo que proporciona una mejora en el aislamiento térmico. El material re fractariodelainvención está caracterizado porque el material de dicha primera capa y/o el material de dicha segunda capa de material refractario espumado están basados en sílice vítrea. Según una modalidad particular, el material compuesto monolítico de la invención está compuesto de dos capas exteriores de un primer material denso, y de una capa de material refractario celular insertada entre las capas exteriores y unida a cada una de estas capas exteriores. Convenientemente, el material de la capa exterior y/o de la capa de material espumado puede tener una carga que contiene al menos un material auxiliar elegido del grupo consistente en tierras refractarias, óxidos metálicos y compuestos de óxidos, carburos, boruros, oxinitruros de silicio, sialones y los productos de descomposición térmica de carbosilanos. El material de la capa exterior y/o el material de la capa de material celular está basado en sílice vítrea. La invención también se refiere a un proceso para preparar un material compuesto refractario monolítico aislante, caracterizado porque se llena un molde con pasta líquida destinada a obtener un material denso; la pasta líquida se deja endurecer durante un cierto tiempo; la pasta que aún está líquida en la parte central se elimina vertiéndola fuera del molde; y el molde se rellena con la espuma para constituir un macho. Finalmente, la invención se refiere a un artículo fabricado de material refractario, caracterizado porque dicho material refractario es el material compuesto monolítico descrito anteriormente. Otras características y ventajas de la invención surgirán a partir de la lectura de la siguiente descripción, con referencia a las figuras adjuntas, de una modalidad proporcionada a modo de ilustración. La Figura 1 es una vista en sección transversal de un fragmento del material según la invención; y La Figura 2 es una vista en sección transversal de un canalizo de colada fabricado de un material según la invención. La Figura 1 es una vista en sección transversal de un material refractario aislante según la invención. Este material está compuesto de una capa exterior 1 de un material refractario denso, otra capa 2 de este mismo material refractario denso basado en sílice vítrea, capaz de contener una carga que tiene al menos un material auxiliar elegido del grupo consistente en tierras refractarias, óxidos metálicos y compuestos de óxidos, carburos, boruros, oxinitruros de silicio, sialones y los productos de descomposición térmica de carbosilanos. Una capa 3 está situada entre las capas 1 y 2; es generalmente más gruesa, del mismo material refractario o de otro diferente, pero convertida en aislante por el proceso de espumado. Esta espuma se obtiene por cualquier proceso adecuado, por ejemplo incorporando un agente espumante en la pasta líquida basada en polvo del material refractario básico. Esta capa de espuma es mucho más aislante que el material refractario denso debido al aire encerrado en ella. Por ejemplo, en el caso de sílice, la conductividad del material denso es de 0,7 W/m.K a 700 C, mientras que la conductividad de la espuma es

3 3 ES T3 4 inferior a 0,2 W/m.K a 700 C. La conductividad total del material compuesto de la invención depende naturalmente del respectivo espesor de las capas densas 1 y 2 y de la capa de espuma 3. Cuanto mayor sea el espesor de la espuma en proporción al espesor total, menor será la conductividad térmica. Amododeejemplo,seproduceunmaterial compuesto refractario de sílice vítrea; este material tiene un coeficiente de 0,2 W/m.K aproximadamente a 700 C, es decir, aproximadamente 3 veces más aislante que la sílice densa. El material se obtiene preferentemente llenando un molde correspondiente al artículo con una pasta líquida preparada del material denso y dejando endurecer esta pasta líquida durante un cierto período de tiempo. En las paredes interiores del molde se forma una capa sólida o al menos pastosa, mientras que en la parte central permanece líquida. La pasta que permanece en forma líquida se vierte fuera del molde. Posteriormente se rellena el molde con la pasta celular para formar el macho de material compuesto. Debido a que la parte densa no está aún dura, la unión se efectúa entre las capas exteriores y el macho por interpenetración de las capas densas 1 y 2 y el macho. Esto hace posible la obtención de un material 1 2 compuesto monolítico. La unidad entera se deja endurecer; posteriormente se saca del molde para obtener el artículo en bruto, el cual se fritará por cocción. La invención hace posible la obtención de artículos de forma simple, tales como placas, cilindros o artículos complejos (canalizos). El material tiene una superficie lisa que no se desmenuza y resiste la corrosión y la erosión por los metales. Es particularmente aplicable para la producción de canalizos para utilizarlos en fundería. También puede aplicarse a la producción de artículos que requieren altas características mecánicas en la superficie en asociación con un aislamientotérmico excelente, por ejemplo, artículos conformados para revestir un horno de tratamiento calorífico. A modo de ejemplo, la Figura 2 muestra una sección transversal de un canalizo de colada para fundir aluminio. Está compuesto de una capa exterior densa 1 de sílice vítrea densa, que rodea a una espuma de sílice 3 que constituye el aislamiento térmico. En la posición de utilización, el canalizo está montado generalmente sobre una estructura metálica 4. Entre la estructura metálica y el conducto está situada una capa de fibras cerámicas

4 ES T3 6 REIVINDICACIONES 1. Un material refractario monolítico compuesto de al menos una primera capa (1, 2) de un material refractario denso y de una segunda capa de un material espumado refractario (3) unida a dicha al menos primera capa (1, 2) de material refractario denso, caracterizado porque el material de dicha primera capa (1, 2) y/o el material de dicha segunda capa de material refractario espumado (3) están basados en sílice vítrea. 2. Un material monolítico refractario según la reivindicación 1, caracterizado porque está compuesto de dos capas exteriores (1, 2) de dicho primer material refractario denso, y de una capa de material refractario espumado (3) de dicho segundo material refractario insertada entre las capas exteriores (1) y (2) y unida a estas capas de material denso. 3. Un material refractario monolítico según la reivindicación 1 ó2,caracterizado porque el material de la capa exterior (1, 2) y/o el mate- 1 rial de la capa de material espumado (3) tienen una carga que puede contener al menos un material auxiliar elegido del grupo consistente en tierras refractarias, óxidos metálicos y compuestos de óxidos, carburos, boruros, oxinitruros de silicio, sialones y los productos de descomposición térmica de los carbosilanos. 4. Un proceso para producir un material compuesto refractario monolítico aislante según la reivindicación 1, caracterizado porque se llena un molde con una pasta líquida destinada a obtener un material denso, porque esta pasta líquida se deja endurecer durante un cierto tiempo, porque la pasta que aún permanece líquida en la parte central se elimina vertiéndola fuera del molde y porque el molde se rellena con la espuma para constituir el macho (3) del material.. Un artículo fabricado de material refractario, caracterizado porque dicho material es el material según cualquiera de las reivindicaciones NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva. 4

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