Dans la tendance mondiale du raffinage à bas carbone, l'industrie sidérurgique est confrontée à de nouvelles exigences en matière de performance des matériaux réfractaires pour les fours. Les briques réfractaires en andalousite apparaissent comme une solution de remplacement prometteuse aux briques à haute teneur en alumine traditionnelles.
Au fur et à mesure que l'industrie sidérurgique se tourne vers le raffinage à bas carbone, les fours sont soumis à des cycles de température plus rapides et plus extrêmes. Les briques à haute teneur en alumine traditionnelles ont des limitations évidentes dans ces conditions. Par exemple, dans un cycle de température rapide allant de 1200°C à 200°C, les briques à haute teneur en alumine ont une probabilité de 30% de subir des dommages thermiques après seulement 10 cycles, ce qui affecte considérablement l'efficacité de production et le contrôle des coûts.
Les briques réfractaires en andalousite présentent des performances supérieures en termes de résistance à la chaleur et de stabilité thermique. Elles ont une résistance à la compression à froid de 80 MPa, contre seulement 60 MPa pour les briques à haute teneur en alumine. En outre, leur résistance au fluage est également bien meilleure. Dans un test de fluage à 1400°C pendant 50 heures, la déformation des briques en andalousite est de seulement 0,5%, tandis que celle des briques à haute teneur en alumine atteint 1,5%.
Comparaison des performances clés des deux types de briques réfractaires
| Paramètres | Briques en andalousite | Briques à haute teneur en alumine |
|---|---|---|
| Résistance à la compression à froid (MPa) | 80 | 60 |
| Résistance au fluage à 1400°C pendant 50 heures (%) | 0,5 | 1,5 |
| Probabilité de dommages thermiques après 10 cycles de température rapide (%) | 5 | 30 |
Plusieurs entreprises sidérurgiques ont adopté les briques réfractaires en andalousite et ont obtenu des résultats positifs. Par exemple, une entreprise sidérurgique en Europe a remplacé les briques à haute teneur en alumine par des briques en andalousite dans son four principal. Après un an d'utilisation, la durée de vie de la chemise du four a été prolongée de 2 ans, passant de 3 ans à 5 ans. En même temps, le coût de maintenance a été réduit de 25%, et l'efficacité de production a augmenté de 15%.
Le secret des performances exceptionnelles des briques réfractaires en andalousite réside dans leur structure cristalline. L'andalousite a une structure cristalline hexagonale stable, qui peut absorber efficacement les contraintes thermiques et mécaniques. C'est un peu comme une armure solide qui protège la brique des dommages causés par les variations rapides de température et le fluage.
Explication technique simplifiée de la structure cristalline de l'andalousite
L'andalousite a une structure cristalline hexagonale, où les atomes sont arrangés de manière ordonnée. Cette structure permet à la brique de mieux résister aux contraintes thermiques et mécaniques, en absorbant et en dissipant efficacement l'énergie générée par les variations de température et le fluage.
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