Les matériaux de revêtement réfractaire des fours sont essentiels pour isoler la coque en acier des températures élevées et la protéger des produits corrosifs.
Ces matériaux peuvent être des briques réfractaires, du béton réfractaire coulé ou des matériaux à base de fibres céramiques.
Le choix du réfractaire dépend de la température de fonctionnement du four, de la nature chimique du matériau traité et d'autres facteurs tels que la formation de scories et la résistance aux chocs thermiques.
Les matériaux couramment utilisés sont l'alumine, le carbure de silicium, la magnésie et les briques de silice et de mullite.
4 points clés expliqués : Ce qu'il faut savoir sur les matériaux de revêtement réfractaire des fours
1. Objectif du revêtement réfractaire :
Isolation et protection : La fonction première du revêtement réfractaire est d'isoler la coque en acier des températures élevées et de la protéger des matériaux corrosifs à l'intérieur du four.
Cela permet de maintenir l'intégrité structurelle du four et d'assurer une gestion efficace de la chaleur.
Gestion de la température : Les revêtements réfractaires sont conçus pour maintenir une chute de température significative entre les faces chaudes et froides, généralement supérieure à 1000 °C, afin de maintenir la température de l'enveloppe en dessous de 350 °C et d'éviter d'endommager l'acier.
2. Types de matériaux réfractaires :
Briques réfractaires : Elles sont couramment utilisées dans les revêtements de four et peuvent être fabriquées à partir de matériaux tels que l'alumine, le carbure de silicium, la magnésie et la silice-mullite.
Les briques sont préférées pour leur résistance à l'usure, en particulier dans les environnements contenant des matériaux abrasifs.
Béton réfractaire coulé : Ce matériau est également utilisé pour le revêtement des fours, en particulier dans les zones où la température est inférieure à 250 °C environ.
Il offre une grande souplesse de conception et peut être adapté à des exigences thermiques et chimiques spécifiques.
Matériaux en fibres céramiques : Les matelas et feutres en fibres céramiques sont utilisés pour améliorer l'efficacité énergétique.
Ces matériaux peuvent être façonnés en cylindres ou en feuilles et sont fixés aux parois du four à l'aide d'adhésifs organiques.
Ils offrent une bonne isolation thermique et sont faciles à installer et à réparer.
3. Critères de sélection des matériaux réfractaires :
Résistance à la température et aux produits chimiques : Le choix du matériau réfractaire est fortement influencé par la température de fonctionnement du four et la nature chimique du matériau traité.
Par exemple, la silice est utilisée pour les scories acides, la magnésie pour les scories basiques et l'alumine pour les scories neutres.
Résistance aux chocs thermiques : Les matériaux réfractaires doivent résister aux changements rapides de température sans se fissurer ou se briser.
Ceci est particulièrement important dans les fours où les fluctuations de température sont fréquentes.
Facilité d'installation et d'entretien : La simplicité d'installation et d'entretien du revêtement réfractaire est un autre facteur essentiel.
Les matériaux en fibre céramique, par exemple, sont réputés pour leur facilité d'installation et de réparation.
4. Applications et matériaux spécifiques :
Fours à ciment : Les briques de magnésie spinelle et les briques de silice-mullite sont couramment utilisées dans les revêtements de fours à ciment en raison de leur conductivité thermique élevée et de leur résistance aux matériaux abrasifs.
Fours à moufle : Les briques d'alumine à haute résistance et de carbure de silicium avancé sont utilisées dans les foyers des fours à moufle, avec des éléments isolants en fibre céramique pour protéger la structure externe et améliorer le rayonnement thermique.
Méthodes d'installation :
Couverture en feutre, couche par couche : Cette méthode consiste à superposer des feutres en fibres céramiques et à les fixer à l'aide de boulons ou de rivets en céramique.
Elle convient aux températures inférieures à 1222 °C et supérieures à 1223 °C.
Assemblages préfabriqués : L'utilisation de pièces préfabriquées en feutre empilé ou en accordéon offre une meilleure efficacité énergétique mais est plus coûteuse.
Ces ensembles sont rapides à installer et faciles à réparer.
En résumé, la sélection des matériaux de revêtement réfractaire pour les fours implique un examen minutieux des conditions d'exploitation du four, des propriétés chimiques et thermiques du matériau traité et de la facilité d'installation et d'entretien.
Les matériaux couramment utilisés sont les briques réfractaires, le béton réfractaire coulé et les matériaux à base de fibres céramiques, chacun offrant des avantages spécifiques en fonction de l'application.
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