Material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión,

que comprende silicato de calcio y un fluoruro, en el que el silicato de calcio comprende por lo menos un elemento seleccionado de entre el grupo constituido por wollastonita (CaSiO3), tobermorita (5CaO•6SiO2•5H2O) y xonotlita (6CaO•6SiO2•H2O)

Material termorresistente para máquina de colada de metal de bajo punto de fusión.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un material termorresistente utilizado en una máquina de colada para colar un metal de punto de fusión relativamente bajo que presenta generalmente un punto de fusión de 800ºC o menos, tal como aluminio, magnesio, zinc, estaño, plomo o una aleación de los mismos, en un sitio en contacto con un metal fundido del metal de bajo punto de fusión.

Antecedentes de la invención

En la máquina de colada, se utilizan artículos procesados de diversos materiales termorresistentes como materiales de revestimiento para un foso de colada, una cubeta y un horno de retención para transferir, suministrar y retener el metal fundido tal como se describió anteriormente, o como elementos acoplados, tales como un flotador, un canal de colada, un anillo superior caliente y una placa de transición. Sobre todo, se han utilizado ampliamente materiales termorresistentes, en los que se refuerza materia de silicato de calcio con fibras de carbono debido a su buena resistencia térmica, alta solidez aunque peso ligero y además excelente procesabilidad (por ejemplo, véase el documento de patente 1 y el documento de patente 2).

Documento de patente 1: Patente japonesa nº 1577427

Documento de patente 2: Patente japonesa nº 1638119

Por otro lado, también equipos móviles tales como cámaras digitales, videocámaras digitales, teléfonos móviles y ordenadores personales portátiles, o cargas pesadas tales como automóviles, armazones y cuerpos de bastidor tienden a formarse con aleaciones de magnesio para ahorrar peso. Sin embargo, el magnesio o una aleación que contiene magnesio presenta una actividad muy alta, y produce una corrosión extremadamente fuerte en el material que entra en contacto con un metal fundido del mismo. Por consiguiente, partes convencionales que comprenden materia de silicato de calcio o un material a base de sílice y alúmina presentan el problema de que sólo varias utilizaciones, o sólo una utilización en algunos casos, hacen que haya que cambiarlos.

Con el fin de potenciar la resistencia a la corrosión, se ha intentado aplicar materiales de recubrimiento termorresistentes. Sin embargo, los materiales de recubrimiento termorresistentes existentes son menos eficaces en la mejora de la resistencia a la corrosión frente al metal fundido de magnesio o la aleación que contiene magnesio. Además, debido a la tensión aplicada a una parte recubierta por el movimiento del metal fundido y a la diferencia con respecto a un material de base en el coeficiente de expansión térmica, ha surgido también el problema de que la parte recubierta se separa perdiendo completamente su efecto.

El documento GB-A-500901 da a conocer una composición para la preparación de un molde para metales de colada, comprendiendo dicha composición arena de sílice, cemento portland, azufre, fluoruro de amonio y agua.

Sumario de la invención

Un objetivo de la invención es mejorar la durabilidad frente a un metal fundido que presenta fuertes propiedades de corrosión, tal como magnesio o una aleación que contiene magnesio, mientras que se mantienen excelentes propiedades de aislamiento térmico, resistencia específica y procesabilidad del material de silicato de calcio en un material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión.

Otros objetivos y efectos de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción.

La presente invención proporciona un material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión, que comprende silicato de calcio y un fluoruro, en el que el silicato de calcio comprende por lo menos un elemento seleccionado de entre el grupo constituido por wollastonita (CaSiO₃), tobermorita (5CaO•6SiO₂•5H₂O) y xonotlita (6CaO•6SiO₂•H₂O).

La invención se refiere también a la utilización de dicho material termorresistente en una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión en un sitio en contacto con un metal fundido de magnesio o una aleación que contiene magnesio.

Se exponen unas formas de realización preferidas de la invención en las reivindicaciones dependientes.

La "aleación que contiene magnesio" tal como se denomina en la invención significa generalmente una aleación de magnesio y un metal de bajo punto de fusión distinto de magnesio, tal como aluminio, zinc, estaño o plomo. Aunque el contenido en magnesio puede ser cualquiera, el magnesio está contenido de manera realista dentro del intervalo comprendido entre el 0,1% en peso y el 99,9% en peso basado en la cantidad total de la aleación.

El material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión según la invención presenta excelentes propiedades de aislamiento térmico, resistencia específica y procesabilidad derivadas del silicato de calcio, y se confiere al mismo una resistencia a la corrosión frente a un metal fundido que presenta altas propiedades de corrosión tal como magnesio o una aleación que contiene magnesio, que es excelente en comparación con la de materiales convencionales. Por consiguiente, por ejemplo, cuando se utiliza en un foso de colada de una máquina de colada, la frecuencia de intercambio de partes se reduce sustancialmente en comparación con la técnica convencional, y el coste del propio material es también aproximadamente equivalente al del material convencional. Por consiguiente, en el tiempo de duración y el coste del material, es posible la colada totalmente a muy bajo coste en comparación con la técnica convencional.

Breve descripción del dibujo

La figura 1 es una vista esquemática para ilustrar el procedimiento de prueba de la prueba de corrosión en los ejemplos.

Descripción detallada de la invención

La invención se describirá en detalle a continuación.

El material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión de la invención comprende un silicato de calcio específico como material original con el fin de garantizar propiedades de aislamiento térmico, resistencia específica y procesabilidad, y se incorpora un fluoruro en el mismo con el fin de conferir resistencia a la corrosión. El contenido en flúor en el material termorresistente de la invención está comprendido preferentemente entre el 0,05 y el 30% en peso, más preferentemente entre el 0,05 y el 5% en peso, todavía más preferentemente entre el 0,1 y el 4,0% en peso, y de manera particularmente preferida entre el 0,5 y el 3,0% en peso.

El silicato de calcio comprende por lo menos un elemento seleccionado de wollastonita (CaSiO₃), tobermorita (5CaO•6SiO₂•5H₂O) y xonotlita (6CaO•6SiO₂•H₂O). El contenido de silicato de calcio en el material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión no está particularmente limitado siempre que el contenido en flúor en el material termorresistente se encuentre dentro del intervalo anteriormente descrito, aunque está comprendido preferentemente entre el 70 y el 99,95% en peso, y más preferentemente entre el 85 y el 99,9% en peso, todavía más preferentemente entre el 88 y el 99,5% en peso, y de manera particularmente preferible entre el 92 y el 99% en peso. Cuando el contenido de silicato de calcio es inferior al 70% en peso, las propiedades de aislamiento térmico, resistencia específica y procesabilidad disminuyen. Por otro lado, cuando el contenido de silicato de calcio supera el 99,95% en peso, el contenido en flúor es demasiado pequeño para obtener el efecto de mejorar la resistencia a la corrosión.

Los fluoruros no están particularmente limitados, sino que incluyen fluoruros inorgánicos tales como fluoruro de calcio (CaF₂), fluoruro de magnesio (MgF₂), criolita (Na₃AlF₆), fluoruro de litio (LiF), fluoruro de bario (BaF₂), fluoruro de aluminio (AlF₃), fluoruro de estroncio (SrF₂), fluoruro de cerio (CeF₃), fluoruro de itrio (YF₃), fluoruro de sodio (NaF), fluoruro de potasio (KF), silicofluoruro de sodio (Na₂SiF₆) y silicofluoruro de amonio ((NH₄)₂SiF₆). En la invención, se utiliza preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Material termorresistente para una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión, que comprende silicato de calcio y un fluoruro, en el que el silicato de calcio comprende por lo menos un elemento seleccionado de entre el grupo constituido por wollastonita (CaSiO₃), tobermorita (5CaO•6SiO₂•5H₂O) y xonotlita (6CaO•6SiO₂•H₂O).

2. Material termorresistente según la reivindicación 1, en el que el fluoruro está presente en una cantidad comprendida entre el 0,05 y el 30% en peso en cuanto al contenido en flúor.

3. Material termorresistente según la reivindicación 1 ó 2, en el que el fluoruro es por lo menos un elemento seleccionado de entre el grupo constituido por fluoruro de calcio (CaF₂), fluoruro de magnesio (MgF₂) y criolita (Na₃AlF₆).

4. Material termorresistente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el material termorresistente presenta una densidad comprendida entre 200 y 2.500 kg/m³ y una resistencia a la flexión comprendida entre 1 y 20 MPa.

5. Utilización del material termorresistente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en una máquina de colada de metal de bajo punto de fusión en un sitio en contacto con un metal fundido de magnesio o una aleación que contiene magnesio.