PT946778E - COATING OF COMPONENTS FOR CONTINUOUS FOUNDRY MACHINES - Google Patents

Abstract

A coating consisting of ceramo-metallic material, e.g. WC-Co, is applied to an internal surface of a grid plate by flame spraying. A ceramic slurry is applied and fired to produce a ceramic coating which is partially removed to produce a composite ceramo-metallic and ceramic surface which is then bonded and densified. The coating is in the form of an array of islands. A ceramic slurry may then be applied and fixed to produce a ceramic coating which is partially removed to produce a composite ceramic-metallic and ceramic surface which is then bonded and densified. The ceramic slurry may contain a chromium compound capable of being converted into chromium oxide at temperatures of at least 300{C. The composite surface may then be impregnated with a solution of at least one soluble compound capable of being converted on heating, into an insoluble substance which bonds the coatings. The soluble compound may be selected from chromia and phosphate forming compounds.

Description

DESCRIÇÃO "REVESTIMENTO DE COMPONENTES PARA MÁQUINA DE FUNDIÇÃO CONTÍNUA"DESCRIPTION OF COMPONENTS COATING FOR CONTINUOUS CASTING MACHINE "

Esta invenção refere-se ao revestimento de componentes usados na fundição contínua de materiais ferrosos e não ferrosos. A última fase de uma máquina de fundição contínua é composta por uma caixa oca construída por placas laterais e placas terminais (e por vezes uma divisória central), usualmente de cobre, que são arrefecidas por água. Na fase inicial da fundição, um tampão ou barra auxiliar é colocado no fundo do molde e o metal fundido é vertido no molde a partir de uma colher ligada a um prato. As paredes de cobre do molde, arrefecidas por água, e a superfície fria do tampão criam uma fina película solidificada que contém o material em fusão. A medida que o metal fundido continua a solidificar, o tampo é retirado lentamente por debaixo da zona do molde enquanto o nível de material fundido no topo do molde é mantido pela adição contínua de mais material em fusão. Simultaneamente, pode adicionar-se um pó para moldes de maneira a formar uma camada sobre a superfície do metal em fusão. À medida que o tampão, ou barra auxiliar e a placa ou o fio em solidificação ao qual está agora ligado sai da zona do molde, entra, então, na zona da grade. As grades são usualmente fabricadas em ferro fundido ou aço. Cada grade compreende vários “dedos” erectos com superfícies que estão em contacto com a película arrefecida da placa e que continua a apertar a placa em solidificação até à desejada forma transversal, enquanto a superfície da placa é -2-This invention relates to the coating of components used in the continuous casting of ferrous and non-ferrous materials. The last stage of a continuous casting machine consists of a hollow housing constructed of side plates and end plates (and sometimes a central partition), usually of copper, which are cooled by water. In the initial stage of the casting, a buffer or auxiliary bar is placed in the bottom of the mold and the molten metal is poured into the mold from a spoon attached to a platen. The water-cooled copper mold walls and the cold surface of the cap create a thin, solidified film containing the melt. As the molten metal continues to solidify, the top is slowly withdrawn below the mold zone while the level of molten material at the top of the mold is maintained by the continuous addition of more melt material. Simultaneously, a mold powder may be added so as to form a layer on the surface of the molten metal. As the buffer or auxiliary bar and the solidifying plate or wire to which it is now connected leave the mold region, it then enters the grid zone. The grids are usually made of cast iron or steel. Each grid comprises a number of upstanding "fingers" with surfaces which are in contact with the cooled film of the plate and which continues to tighten the plate in solidification to the desired transverse shape while the surface of the plate is 2-

continuamente aspergida com água de arrefecimento por entre os dedos. Durante o tempo em que a placa passa do molde para e através da zona da grade, a espessura da pele arrefecida aumenta. A placa passa então mais para baixo, através da máquina, através de uma série de guias e rolos, que continuam a apertar a placa até à forma desejada. Enquanto desce pela máquina de fundição, o plano da placa é gradualmente alterado de uma direcção vertical para uma direcção horizontal até a placa, completamente solidificada mas ainda quente, emergir sobre uma mesa na base da máquina onde é cortada até ao comprimento necessário.continuously sprinkled with cooling water between the fingers. During the time the plate passes from the mold to and through the grating zone, the thickness of the cooled skin increases. The plate then passes further down through the machine through a series of guides and rollers which continue to tighten the plate to the desired shape. As it descends through the casting machine, the plane of the plate is gradually changed from a vertical direction to a horizontal direction until the plate, fully solidified but still hot, emerges on a table at the base of the machine where it is cut to the required length.

As superfícies quer dos componentes do molde quer das grades estão sujeitas a um desgaste importante devido aos mecanismos de desgaste abrasivos, adesivos e erosivos induzidos pelas pressões ferrostáticas elevadas, as temperaturas elevadas e a formação de películas de óxido e são exacerbados pelo arrastar de partículas estranhas de outros corpos. Num tempo relativamente curto, estes componentes ficam tão desgastados que deixam de empurrar a placa até esta atingir o tamanho e a forma correctos. O processo de fundição tem, então, de ser interrompido enquanto se instalam peças novas ou reparadas. Assim, o importante desgaste destes componentes críticos limita o tempo de fundição e, portanto, a eficiência do processo de fundição contínuo. O pedido de patente inglesa GB-A-2 269 392 revela um método de proteger um componente metálico contra o desgaste pela aplicação sobre o componente, por meio de aspersão por chama, um revestimento consistindo em material ceramo-metálico. O revestimento é tratado pela técnica descrita no pedido de patente inglesa GB-A-1 466 074 (ver a seguir). O pedido de patente japonesa JP-A-60 221 151 revela um molde para fundição contínua tendo um revestimento de material ceramo-metálico aplicado por aspersão a quente. A superfície é preliminarmente submetida a plaqueamento com Ni ou a um tratamento superficial em que se plaqueia uma liga de Ni-W-Fe sobre o plaqueamento de Ni sobre pelo menos meia zona a partir da porção inferior. 0 pedido de patente japonesa JP-A-02 075 447 revela um molde de fundição contínua com um revestimento de material ceramo-metálico aplicado por aspersão térmica.The surfaces of both the mold components and the grids are subjected to significant wear due to abrasive, adhesive and erosive wear mechanisms induced by elevated ferrostatic pressures, elevated temperatures and the formation of oxide films and are exacerbated by the entrainment of foreign particles of other bodies. In a relatively short time, these components become so worn that they stop pushing the plate until it reaches the correct size and shape. The casting process must then be stopped while installing new or repaired parts. Thus, the important wear of these critical components limits the casting time and hence the efficiency of the continuous casting process. GB-A-2 269 392 discloses a method of protecting a wear-resistant metal component by applying to the component, by means of flame-spray, a coating consisting of ceramic-metallic material. The coating is treated by the technique described in GB-A-1 466 074 (see below). Japanese Patent Application JP-A-60 221 151 discloses a continuous casting mold having a coating of ceramo-metallic material applied by hot spraying. The surface is preliminarily subjected to plating with Ni or to a surface treatment wherein a Ni-W-Fe alloy is plated on the Ni plating over at least half a zone from the lower portion. Japanese Patent Application JP-A-02 075 447 discloses a continuous casting mold with a coating of ceramo-metallic applied material by thermal spraying.

Toma-se necessário um método de revestimento capaz de suportar o agressivo ambiente de desgaste a temperatura elevada que, desse modo, prolongue o processo normal de fundição contínua.It takes a coating method capable of withstanding the aggressive high temperature wear environment which, in this way, prolongs the normal continuous casting process.

Num aspecto, a presente invenção proporciona um método de proteger um componente de parede, para um molde de fundição contínua, contra o desgaste. Este método compreende a aplicação sobre uma superfície interna do componente de parede do molde, por aspersão com chama, um revestimento consistindo em material ceramo-metálico, tendo o revestimento uma espessura que aumenta progressivamente a partir de uma primeira zona da superfície interna adjacente a uma extremidade do componente de parede do molde, que é a extremidade superior quando em uso, até uma segunda zona adjacente à extremidade oposta, que é a extremidade inferior quando em uso. A superfície interna do componente de parede do molde é a superfície que confina com o metal a ser fundido. O método compreende os seguintes passos: a) aplicar sobre uma superfície interna do componente de parede do molde, por aspersão com chama, um primeiro revestimento rugoso, consistindo em material ceramo-metálico, tendo o primeiro revestimento uma espessura que aumenta progressivamente, a partir de uma primeira região da superfície interna adjacente a uma extremidade do componente de parede do molde, que é a extremidade superior quando em uso, até uma segunda região adjacente à extremidade oposta, que é a extremidade inferior quando em uso; b) aplicar uma lama cerâmica sobre o primeiro revestimento; c) aquecer a lama cerâmica para formar um segundo revestimento consistindo em material cerâmico; d) remover o excesso de material cerâmico do segundo revestimento para produzir uma superfície de compósito ceramo-metálico e cerâmico; e) impregnar a superfície de compósito com uma solução de pelo menos um composto solúvel capaz de ser convertido, ao aquecer, numa substância insolúvel que liga os revestimentos, sendo o composto solúvel seleccionado a partir de crómio e de compostos formadores de fosfatos capazes de serem convertidos em óxidos e em fosfatos ao serem aquecidos; e f) aquecer os revestimentos para fazer com que, por meio da referida substância, os revestimentos se liguem e adensem; pelo que é produzido um revestimento compósito tendo uma espessura que aumenta progressivamente a partir da referida primeira zona até à referida segunda zona da superfície interna do componente de parede do molde.In one aspect, the present invention provides a method of protecting a wall component, for a continuous die casting mold, against wear. This method comprises applying to a inner surface of the wall component of the mold by flame spray a coating consisting of ceramo-metallic material, the coating having a thickness increasing progressively from a first zone of the inner surface adjacent to a end portion of the mold wall member, which is the upper end when in use, to a second zone adjacent the opposite end, which is the lower end when in use. The inner surface of the mold wall member is the surface that confines with the metal to be fused. The method comprises the following steps: a) applying to the inner surface of the wall component of the mold by flame spray a first rough coating consisting of ceramic-metallic material, the first coating having a thickness increasing progressively from of a first region of the inner surface adjacent one end of the wall member of the mold, which is the upper end when in use, to a second region adjacent the opposite end, which is the lower end when in use; b) applying a ceramic sludge on the first coating; c) heating the ceramic slurry to form a second coating consisting of ceramic material; d) removing the excess ceramic material from the second coating to produce a ceramo-metallic and ceramic composite surface; e) impregnating the composite surface with a solution of at least one soluble compound capable of being converted, upon heating, into an insoluble substance that binds the coatings, the soluble compound being selected from chromium and phosphate forming compounds capable of being converted to oxides and phosphates upon heating; and f) heating the coatings to cause the coatings to bond and thicken by means of said substance; whereby a composite coating having a thickness increasing progressively from said first zone to said second zone of the inner surface of the wall component of the mold is produced.

Noutro aspecto, a presente invenção proporciona um método de proteger contra o desgaste uma grade para uma máquina de fundição contínua, compreendendo o método a aplicação, sobre uma superfície da grade destinada a confinar um fio, por aspersão com chama, de um revestimento consistindo em material ceramo-metálico, sendo o revestimento na forma de uma disposição de ilhas do material ceramo-metálico, mutuamente isoladas. O método, neste aspecto, compreende os passos que se seguem: a) aplicar sobre uma superfície da grade destinada a confinar um fio, por aspersão com chama, um primeiro revestimento rugoso consistindo em material ceramo-metálico, sendo o primeiro revestimento na forma de uma disposição de ilhas do material ceramo-metálico, mutuamente isoladas; b) aplicar uma lama cerâmica sobre as ilhas de material ceramo-metálico; c) aquecer a lama cerâmica para formar um segundo revestimento consistindo em material cerâmico; d) remover o excesso de material cerâmico do segundo revestimento para produzir uma superfície de compósito ceramo-metálico e cerâmico; e) impregnar a superfície de compósito com uma solução de pelo menos um composto solúvel capaz de ser convertido, ao aquecer, numa substância insolúvel que ligue os revestimentos, sendo o composto solúvel seleccionado a partir de crómio e de compostos formadores de fosfatos, capazes de serem convertidos em óxidos e em fosfatos ao serem aquecidos; e f) aquecer os revestimentos para fazer com que, por meio da referida substância, os revestimentos se liguem e se adensem; pelo que é produzido um revestimento de compósito que se apresenta na forma de uma disposição de ilhas mutuamente isoladas. O revestimento cerâmico final de ambos os métodos é preferivelmente designado por revestimento Monitox, que é conseguido pela aplicação, sobre um substrato, de uma lama contendo um composto de crómio capaz de ser convertido num óxido de crómio e/ou num fosfato de crómio a temperaturas de pelo menos 250°C, aquecendo a lama (por exemplo, a cerca de 260°C) até produzir um revestimento cerâmico poroso e, então, adensar e ligar o revestimento por um ou mais ciclos de processo compreendendo a impregnação do revestimento poroso com pelo menos uma solução formadora de crómio ou de fosfato, removendo o excesso de impregnante e aquecendo. Esta técnica está descrita no pedido de patente inglesa GB-A-1 466 074, por exemplo. O primeiro revestimento pode ser qualquer revestimento de cermet (ceramo-metálico) mas é, preferivelmente, um revestimento de cobalto de -6- l/Lfaj {y{s '-'Ls-tS! carbureto de tungsténio e é preferivelmente aplicado em várias camadas sucessivas. O processo de aspersão com chama é, preferivelmente, um processo de combustível líquido-oxigénio a alta velocidade que é ffequentemente referido como um processo HVOF. Este processo é um processo de aspersão com chama, que se encontra disponível no comércio, pelo qual a combustão do combustível e do oxigénio se efectua numa câmara especialmente concebida e que está ligada a um tubo ou bico arrefecido por água na saída da câmara de combustão. Os produtos de combustão são impelidos através do bico, constituindo uma pistola ou maçarico. São introduzidos na pistola materiais em pó de tamanhos aproximadamente controlados e são, assim, introduzidos e aquecidos à medida que passam através da corrente de gás quente a alta velocidade. Perante o impacto com o substrato a uma distância específica da pistola, as partículas espalham-se e encavalitam-se umas nas outras e no substrato para formarem um revestimento altamente ligado e denso. Vários revestimentos podem ser produzidos desta maneira mas o revestimento de cobalto a 17% de carbureto de tungsténio é o revestimento preferido para aplicação sobre os componentes da máquina de fundição.In another aspect, the present invention provides a method of protecting against wear a grid for a continuous casting machine, the method comprising applying, on a grid surface intended to confine a flame sprinkling wire, a coating consisting of metal-ceramic material, the coating being in the form of an arrangement of islands of the ceramo-metallic material, mutually isolated. The method in this regard comprises the following steps: a) applying to a grid surface intended to confine a flame-spun yarn a first rough coating consisting of ceramo-metallic material, the first coating being in the form of an arrangement of mutually isolated islands of the ceramo-metallic material; b) apply a ceramic sludge on the islands of ceramo-metallic material; c) heating the ceramic slurry to form a second coating consisting of ceramic material; d) removing the excess ceramic material from the second coating to produce a ceramo-metallic and ceramic composite surface; e) impregnating the composite surface with a solution of at least one soluble compound capable of being converted, upon heating, into an insoluble substance that binds the coatings, the soluble compound being selected from chromium and phosphate-forming compounds capable of be converted to oxides and phosphates upon heating; and f) heating the coatings to cause the coatings to bond and thicken by means of said substance; whereby a composite coating is produced which is in the form of a mutually isolated array of islands. The final ceramic coating of both methods is preferably termed Monitox coating, which is achieved by applying onto a substrate a slurry containing a chromium compound capable of being converted to a chromium oxide and / or a chromium phosphate at temperatures by heating the slurry (e.g., at about 260 ° C) to produce a porous ceramic coating and then densifying and bonding the coating by one or more process cycles comprising impregnating the porous coating with at least one chromium or phosphate forming solution, removing the excess impregnant and heating. This technique is described in GB-A-1 466 074, for example. The first coating may be any cermet coating (ceramo-metallic) but is preferably a cobalt coating of -6-1 / tungsten carbide and is preferably applied in several successive layers. The flame spray process is preferably a high speed liquid-oxygen fuel process which is most commonly referred to as a HVOF process. This process is a commercially available flame spray process whereby combustion of the fuel and oxygen takes place in a specially designed chamber and is connected to a pipe or nozzle cooled by water at the outlet of the combustion chamber . The combustion products are propelled through the nozzle, constituting a pistol or torch. Powder materials of approximately controlled sizes are introduced into the gun and are thus introduced and heated as they pass through the hot gas stream at high speed. Upon impact with the substrate at a specific distance from the pistol, the particles spread and coaxe into each other and into the substrate to form a highly bonded and dense coating. Various coatings may be produced in this manner but the 17% cobalt coating of tungsten carbide is the preferred coating for application on the components of the casting machine.

Num grau mais ou menos elevado, todos os revestimentos aspergidos com chama contêm micro-fendas ou fissuras que são o resultado das tensões geradas pela têmpera provocada pelo impacto a alta velocidade das partículas quentes sobre o substrato. Por vezes, estas micro-fendas podem ser extremamente pequenas, tão pequenas que se toma muito difícil discemi-las p.elo uso de técnicas metalográficas normais. Contudo, estas fendas muito pequenas podem propagar-se sob as sobrepostas tensões geradas térmica e mecanicamente e, a menos que sejam eficazmente “travadas” ou “encarceradas”, o revestimento acabará por entrar em ruptura devido a fragmentação progressiva. O processo de revestimento de Monitox induz o desenvolvimento de óxidos no interior destas fissuras muito pequenas e cria, assim, uma resistência à propagação de fendas. -7- O revestimento de Monitox é aplicado numa forma de lama aquosa contendo vários óxidos e químicos. Esta camada é, então, seca e aquecida (250 a 500°C). Nesta fase, está “macia” porque constitui uma recolha de partículas duras que não estão muito bem ligadas umas às outras nem ao substrato. Assim, nesta fase, o revestimento em excesso pode ser removido por operações de raspagem ou projecção de areia, de maneira a revelar os picos do revestimento de carbureto de tungsténio subjacente que, na condição “aspergida”, exibe uma superfície rugosa, semelhante a uma lixa grossa. Assim, pode ser produzida uma superfície de compósito relativamente lisa que compreende áreas de cerâmica e de material de carbureto. Esta superfície de compósito é, então, mais adensada e endurecida por um processo cíclico de impregnação e tratamento térmico acrescido; por exemplo, podem ser necessários entre 3 e 10 ciclos de impregnação e tratamento térmico.To a greater or lesser degree, all flame-sprayed coatings contain micro-cracks or cracks which are the result of the stresses generated by the quenching caused by the high-speed impact of the hot particles on the substrate. Sometimes these micro-cracks may be extremely small, so small that it becomes very difficult to discard them by the use of normal metallographic techniques. However, these very small cracks can propagate under the overlapping thermally and mechanically generated stresses and, unless they are effectively "locked" or "incarcerated", the coating will eventually rupture due to progressive fragmentation. The Monitox coating process induces the development of oxides within these very small cracks and thus creates a crack propagation resistance. The Monitox coating is applied in an aqueous slurry form containing various oxides and chemicals. This layer is then dried and heated (250 to 500 ° C). At this stage, it is "soft" because it is a collection of hard particles that are not very well bonded to each other or to the substrate. Thus, at this stage, the excess coating can be removed by scraping or sand spraying operations, so as to reveal the peaks of the underlying tungsten carbide coating which, in the "sparged" condition, exhibits a rough, thick sandpaper. Thus, a relatively smooth composite surface comprising ceramic and carbide material can be produced. This composite surface is then further thickened and hardened by a cyclic process of impregnation and increased heat treatment; for example, between 3 and 10 cycles of impregnation and heat treatment may be required.

Descobriu-se que, quando se aplica o revestimento de compósito sobre os componentes do molde, é surpreendentemente benéfico depositar o primeiro revestimento sobre um perfil cuja espessura seja biselada desde o topo de cada componente até à base. A região mais quente das placas terminais e laterais situa-se no topo da zona em forma de crescente. O inventor crê que um revestimento fino nesta área se adaptará e suportará as elevadas tensões térmicas impostas nesta área. O inventor crê, igualmente, que se o revestimento for mais espesso em direcção à extremidade inferior das paredes, resistirá às pressões ferrostáticas e evitará que o material dúctil subjacente se deforme sob a carga aplicada; se o revestimento for demasiado fino nesta área, a deformação do material permitirá que o material de carbureto de tungsténio, que agora é frágil e não tem suporte, abra fendas e, então, estas fendas podem propagar-se ao longo de quaisquer camadas de fraqueza dentro do revestimento ou ao longo da face de contacto revestimento/substrato, acabando por fazer com que o revestimento se ΊΑ* - 8 - {/ιΜή solte da superfície de cobre. Descobriu-se que um perfil de espessura de revestimento variável, adequado, é um aumento substancialmente linear partindo de 0,08 mm (0,003 polegadas) no topo até 0,46 mm (0,018 polegadas) na base, embora outras variações de espessura possam ser preferidas, dependendo das características de temperatura e de pressão do processo de fundição. É preferível que o revestimento cubra toda a altura de cada componente do molde. Contudo, o revestimento pode terminar por baixo da aresta superior da parede do molde, desde que se prolongue acima do nível mais elevado do metal fundido. O revestimento pode ter uma espessura substancialmente constante numa região superior adjacente à aresta superior do componente da parede do molde; pode ter uma espessura substancialmente constante numa região inferior aderente à aresta inferior do componente de parede do molde; e a espessura pode ser progressivamente aumentada de maneira linear, de maneira exponencial ou de qualquer outra maneira adequada entre as zonas superiores e inferiores. A espessura mínima é principalmente escolhida tendo em conta a transferência térmica, preferivelmente na gama dos 0,05 até 0,1 mm. A espessura máxima é escolhida tendo em conta a resistência mecânica bem como a transferência de calor, preferivelmente na gama dos 0,4 a 1,0 mm.It has been found that when applying the composite coating on the mold components, it is surprisingly beneficial to deposit the first coating on a profile whose thickness is bevelled from the top of each component to the base. The warmer region of the end and side plates is at the top of the crescent shaped zone. The inventor believes that a thin coating in this area will adapt and withstand the high thermal stresses imposed in this area. The inventor also believes that if the coating is thicker toward the lower end of the walls, it will withstand the ferrostatic pressures and will prevent the underlying ductile material from deforming under the applied load; if the coating is too thin in this area, the deformation of the material will allow the tungsten carbide material, which is now brittle and unsupported, to crack open, and then these slits can propagate along any layers of weakness within the coating or along the coating / substrate contacting face, eventually causing the coating to loosen from the copper surface. It has been found that a suitable variable coating thickness profile is a substantially linear increase from 0.08 mm (0.003 inches) at the top to 0.46 mm (0.018 inches) at the base, although other thickness variations may be depending on the temperature and pressure characteristics of the casting process. It is preferred that the coating covers the entire height of each mold member. However, the coating may terminate below the upper edge of the mold wall, as long as it extends above the higher level of the molten metal. The coating may have a substantially constant thickness in an upper region adjacent the upper edge of the wall member of the mold; may have a substantially constant thickness in a lower region adhering to the lower edge of the wall member of the mold; and the thickness can be progressively increased linearly, exponentially or in some other suitable manner between the upper and lower zones. The minimum thickness is mainly chosen taking into account thermal transfer, preferably in the range of 0.05 to 0.1 mm. The maximum thickness is chosen taking into account the mechanical strength as well as the heat transfer, preferably in the range of 0.4 to 1.0 mm.

Ao revestir as grades, descobriu-se que é surpreendentemente benéfico formar um padrão de ilhas separadas. Parece que qualquer espessura particular pode ser aplicada, mas uma espessura de aproximadamente 0,38 mm (0,015 polegadas) é actualmente preferida. Descobriu-se que é particularmente benéfico depositar o revestimento num padrão de ilhas no qual cada ilha tenha aproximadamente 5 mm de lado ou 5 mm de diâmetro; cada ilha é definida no seu perímetro por uma banda não revestida com cerca de 2 mm de largura. O inventor crê que o padrão de ilha permite que o revestimento se adapte às elevadas tensões térmicas que são impostas às grades durante o serviço, evitando, assim, que o -9-revestimento entre em ruptura e se solte. Uma gama de espessuras adequadas pode ser de 0,3 a 0,5 mm. As dimensões transversais das ilhas podem, convenientemente, situar-se na gama dos 4 a 8 mm, sendo as ilhas espaçadas por 1 a 3 mm, por exemplo. A invenção será ainda descrita por meio de exemplos onde se faz referência ao desenho em anexo cuja única Figura mostra esquematicamente a superfície interna de uma grade.When coating the grids, it has been found to be surprisingly beneficial to form a pattern of separate islands. It appears that any particular thickness can be applied, but a thickness of approximately 0.38 mm (0.015 inches) is presently preferred. It has been found that it is particularly beneficial to deposit the coating in a pattern of islands in which each island is approximately 5 mm in side or 5 mm in diameter; each island is defined on its perimeter by an uncoated band with about 2 mm wide. The inventor believes that the island pattern allows the coating to accommodate the high thermal stresses that are imposed on the grids during service, thereby preventing the coating from rupturing and loosening. A suitable thickness range may be from 0.3 to 0.5 mm. The transverse dimensions of the islands may conveniently be in the range of 4 to 8 mm, the islands being spaced by 1 to 3 mm, for example. The invention will be further described by way of examples where reference is made to the accompanying drawing whose sole Figure schematically shows the inner surface of a grid.

Exemplo 1Example 1

Processo para revestir grades (1) Desengordurar as grades. (2) Aplicar máscara onde não for necessário o revestimento. (3) Usar jacto de areia. (4) Aplicar um revestimento de Co a 17% - WC sobre os dedos das grades por meio de HVOF usando dispositivos de máscara para garantir o desejado “padrão de ilhas”. (5) Voltar a aplicar máscara. (6) Aplicar lama de Monitox. (7) Cozer a cerca de 250 a 300°C. (8)Process for coating gratings (1) Degrease the gratings. (2) Apply masking where coating is not required. (3) Use sandblasting. (4) Apply a coating of 17% Co - WC on the fingers of the grids by means of HVOF using mask devices to ensure the desired "island pattern". (5) Re-apply mask. (6) Apply Monitox slurry. (7) Bake at about 250 to 300 ° C. (8)

Arrefecer. -10-Cool. -10-

//{/ 06 i J /i/yv L--L' “ (9) Remover a cerâmica em excesso. (10) Impregnar os revestimentos com compostos formadores de óxido ou de fosfato. (11) Cozer a cerca de 250 a 300°C. (12)(9) Remove the excess ceramic. (10) impregnating the coatings with oxide or phosphate forming compounds. (11) Bake at about 250 to 300 ° C. (12)

Repetir as operações (10) e (11) entre 3 e 10 ciclos. O desenho mostra uma grade de ferro fundido 1 com folgas 2, através das quais é aspergida água de arrefecimento, e dedos erectos 3 providos do revestimento de compósito 4 constituído por um padrão de ilhas rectangulares 5 (aproximadamente 5 mm de lado, separadas por, pelo menos, 1 mm).Repeat steps (10) and (11) for 3 to 10 cycles. The drawing shows a cast iron grid 1 with gaps 2, through which cooling water is sprayed, and erected fingers 3 provided with the composite coating 4 consisting of a pattern of rectangular islands 5 (approximately 5 mm apart, separated by, at least 1 mm).

Exemplo 2Example 2

Processo para revestir componentes para molde em cobre (1) Desengordurar os componentes. (2) Aplicar máscara onde não for necessário revestir. (3) Usar jacto de areia. (4) Aplicar revestimento de Co a 17% - WC usando manipulação robótica controlada por computador de maneira a garantir que o necessário perfil de espessura biselada (linearmente aumentando de 0,08 mm até 0,46 mm) seja obtido do topo até à base de cada componente. - 11 - (5) Voltar a aplicar máscara. (6) Aplicar lama de Monitox. (7) Cozer a cerca de 250 a 300°C. (8) Arrefecer. (9) Remover a cerâmica em excesso. (10) Impregnar os revestimentos com compostos de óxido ou de fosfato. (11) Cozer a cerca de 250 a 300°C. (12) Repetir as operações (10)e(ll) entre 3 e 10 ciclos.Process for coating copper mold components (1) Degreasing the components. (2) Apply a mask where it is not necessary to coat. (3) Use sandblasting. (4) Apply 17% Co-WC coating using computer controlled robotic manipulation to ensure that the required bevelled thickness profile (linearly increasing from 0.08 mm to 0.46 mm) is obtained from the top to the base of each component. - 11 - (5) Re-apply mask. (6) Apply Monitox slurry. (7) Bake at about 250 to 300 ° C. (8) Cool. (9) Remove excess ceramic. (10) Impregnate coatings with oxide or phosphate compounds. (11) Bake at about 250 to 300 ° C. (12) Repeat steps 10 and 11 between 3 and 10 cycles.

Lisboa, 16 de Novembro de 2001Lisbon, November 16, 2001

LUIS SILVA CARVALHO Agente Oficiai c!a Proprisdade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOALUIS SILVA CARVALHO Official Agent with the Industrial Property RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES 1. Um método de proteger um componente de parede para um molde de fundição contínua contra o desgaste, compreendendo o método: a) aplicar a uma superfície interna do componente de parede do molde, por aspersão com chama, um primeiro revestimento rugoso consistindo em material ceramo-metálico, tendo o primeiro revestimento uma espessura que aumenta progressivamente a partir de uma primeira zona da superfície interna adjacente a uma extremidade do componente de parede do molde, que é a extremidade superior e, quando em uso, a uma segunda zona adjacente à extremidade oposta, que é a extremidade inferior quando em uso; b) aplicar uma lama de cerâmica sobre o primeiro revestimento; c) aquecer a lama de cerâmica para formar um segundo revestimento consistindo em material cerâmico; d) remover o excesso de material cerâmico do segundo revestimento para produzir uma superfície de compósito ceramo-metálico e cerâmico; e) impregnar a superfície de compósito com uma solução de pelo menos um composto solúvel capaz de ser convertido, ao aquecer, numa substância insolúvel que se liga aos revestimentos, sendo o composto solúvel seleccionado a partir de compostos formadores de crómio e de fosfato, capazes de serem convertidos em óxidos e em fosfatos ao aquecerem; e f) aquecer os revestimentos para fazer com que a referida substância ligue e adense os revestimentos; pelo que é produzido um revestimento de compósito tendo uma espessura que aumenta progressivamente a partir da referida primeira zona até à referida segunda zona da superfície intema do componente de parede do molde.A method of protecting a wall component for a continuous casting mold against wear, the method comprising: a) applying to the inner surface of the wall component of the mold by flame spray a first rough coating consisting of ceramic material, the first coating having a thickness progressively increasing from a first zone of the inner surface adjacent one end of the wall member of the mold, which is the upper end and, when in use, to a second adjacent zone to the opposite end, which is the lower end when in use; b) applying a ceramic sludge on the first coating; c) heating the ceramic slurry to form a second coating consisting of ceramic material; d) removing the excess ceramic material from the second coating to produce a ceramo-metallic and ceramic composite surface; e) impregnating the composite surface with a solution of at least one soluble compound capable of being converted, upon heating, into an insoluble substance which binds to the coatings, the soluble compound being selected from chromium and phosphate forming compounds, capable of converted into oxides and phosphates on heating; and f) heating the coatings to cause said substance to bind and coat the coatings; whereby a composite coating having a thickness increasing progressively from said first zone to said second zone of the inner surface of the wall component of the mold is produced. 2. Um método, como reivindicado na reivindicação 1, onde a espessura mínima do revestimento ou do revestimento de compósito é de 0,05 a 0,1 mm e a espessura máxima do revestimento ou do revestimento de compósito é de 0,4 - 1,0 mm.A method as claimed in claim 1, wherein the minimum thickness of the coating or the composite coating is 0.05 to 0.1 mm and the maximum thickness of the coating or composite coating is 0.4 - 1 , 0 mm. 3. Um método, como reivindicado nas reivindicações 1 ou 2, onde o componente de parede é uma placa terminal ou lateral de cobre, para um molde de fundição contínua.A method as claimed in claims 1 or 2, wherein the wall component is a copper end or side plate, for a continuous casting mold. 4. Um método de proteger uma grade para uma máquina de fundição contínua contra o desgaste, compreendendo o método: a) aplicar sobre uma superfície da grade destinada a confinar um fio, por aspersão com chama, um primeiro revestimento rugoso consistindo em material ceramo-metálico, sendo o primeiro revestimento na forma de uma disposição de ilhas, mutuamente isoladas, do material ceramo-metálico; b) aplicar uma lama cerâmica sobre as ilhas de material ceramo-metálico; c) aquecer a lama cerâmica para formar um segundo revestimento consistindo em material cerâmico; d) remover o material cerâmico em excesso do segundo revestimento para produzir uma superfície de compósito ceramo-metálico e cerâmico; e) impregnar a superfície de compósito com uma solução de pelo menos um composto solúvel capaz de ser convertido, ao aquecer, numa substância insolúvel que liga os revestimentos, sendo o composto solúvel seleccionado a partir de compostos formadores de crómio e de fosfato capazes de serem convertidos em óxidos e fosfatos ao aquecer; e f) aquecer os revestimentos para fazer com que a referida substância ligue e adense os revestimentos; pelo que é produzido um revestimento compósito que está na forma de uma disposição de ilhas mutuamente isoladas.A method of securing a grating for a continuous casting machine against wear, the method comprising: a) applying a first rough coating consisting of a ceramic material to a surface of the grating for confining a flame- the first coating being in the form of a mutually isolated island arrangement of the ceramic-metal material; b) apply a ceramic sludge on the islands of ceramo-metallic material; c) heating the ceramic slurry to form a second coating consisting of ceramic material; d) removing the excess ceramic material from the second coating to produce a ceramo-metallic and ceramic composite surface; e) impregnating the composite surface with a solution of at least one soluble compound capable of being converted, upon heating, into an insoluble substance which binds the coatings, the soluble compound being selected from chromium and phosphate forming compounds capable of being converted to oxides and phosphates on heating; and f) heating the coatings to cause said substance to bind and coat the coatings; whereby a composite coating is produced which is in the form of an array of mutually insulated islands. 5. Um método, como reivindicado na reivindicação 4, onde as ilhas são substancialmente quadradas, têm, preferivelmente, uma espessura de 0,3 - 0,5 mm, têm, preferivelmente, dimensões transversais na gama dos 4-8 mm e são, preferivelmente, espaçadas entre si à razão de 1 - 3 mm.A method as claimed in claim 4, wherein the islands are substantially square, preferably have a thickness of 0.3 - 0.5 mm, preferably have cross-sectional dimensions in the range of 4-8 mm and are, preferably spaced apart at a ratio of 1-3 mm. 6. Um método, como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, onde a lama cerâmica contém um composto de crómio capaz de ser convertido em óxido de crómio a uma temperatura de pelo menos 250°C.A method as claimed in any preceding claim wherein the ceramic slurry contains a chromium compound capable of being converted to chromium oxide at a temperature of at least 250 ° C. 7. Um método, como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, onde o ciclo de impregnação/tratamento térmico dos passos (e) e (f) é repetido. -4-A method as claimed in any preceding claim, wherein the impregnation / heat treatment cycle of steps (e) and (f) is repeated. -4- 8. Um método, como reivindicado em qualquer reivindicação anterior, onde o material ceramo-metálico é aplicado por um processo em que o combustível líquido-oxigénio é projectado a alta velocidade.A method as claimed in any preceding claim, wherein the ceramo-metallic material is applied by a process wherein the liquid-oxygen fuel is designed at high speed. 9. Um método, como reivindicado em qualquer reivindicação precedente, onde o material ceramo-metálico contém um carbureto, preferivelmente carbureto de tungsténio.A method as claimed in any preceding claim, wherein the ceramo-metallic material contains a carbide, preferably tungsten carbide. 10. Um método, como reivindicado na reivindicação 9, onde o material ceramo-metálico contém cobalto. Lisboa, 16 de Novembro de 2001 LUIS SILVA CARVALHO Agente Oficial da Prcprfedade industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 USBOAA method as claimed in claim 9, wherein the ceramo-metallic material contains cobalt. Lisbon, 16 November 2001 LUIS SILVA CARVALHO Official Agent of the Industrial Property RUA VICTOR CORDON, 14 1200 USBOA