Dans le secteur de l'industrie sidérurgique, le choix des matériaux réfractaires pour les fours est crucial pour assurer la longévité des revêtements de four et réduire les coûts d'exploitation. Avec les exigences croissantes en matière de performance des matériaux réfractaires dans les fours, les briques d'alumine haute teneur traditionnelles rencontrent des défis importants dans les environnements à variations rapides de température.
Dans les fours sidérurgiques, les variations rapides de température sont courantes. Les briques d'alumine haute teneur, bien que largement utilisées dans le passé, sont vulnérables aux dommages thermiques dans ces environnements. En effet, lors de variations rapides de température, les contraintes thermiques induites peuvent entraîner des fissures dans les briques d'alumine haute teneur, ce qui s'appelle les dommages thermiques. Ces dommages affectent non seulement la durée de vie des revêtements de four, mais aussi augmentent les coûts d'exploitation en raison des fréquentes interventions de maintenance.
Par exemple, dans une usine sidérurgique moyenne, les briques d'alumine haute teneur peuvent nécessiter une maintenance complète tous les 6 mois en raison des dommages thermiques. Cela entraîne des arrêts de production, des coûts de main - d'œuvre et des coûts de remplacement des matériaux, qui peuvent atteindre des dizaines de milliers d'euros par an.
La résistance à la compression à froid est un indice important pour évaluer la capacité des matériaux réfractaires à supporter les charges statiques. Les briques réfractaires en andalousite présentent une résistance à la compression à froid supérieure à celle des briques d'alumine haute teneur. En moyenne, les briques réfractaires en andalousite ont une résistance à la compression à froid de 80 - 120 MPa, tandis que les briques d'alumine haute teneur ont une résistance de 60 - 100 MPa.
| Type de brique | Résistance à la compression à froid (MPa) |
|---|---|
| Briques d'alumine haute teneur | 60 - 100 |
| Briques réfractaires en andalousite | 80 - 120 |
La stabilité thermique est essentielle pour les matériaux réfractaires utilisés dans les environnements à variations rapides de température. Les briques réfractaires en andalousite ont une excellente stabilité thermique. Grâce à leur structure cristalline unique, elles peuvent mieux résister aux variations rapides de température sans subir de dommages thermiques. En comparaison, les briques d'alumine haute teneur sont plus sensibles aux variations thermiques.
Des tests ont montré que les briques réfractaires en andalousite peuvent supporter plus de 50 cycles de chauffe - refroidissement rapides sans fissuration, tandis que les briques d'alumine haute teneur commencent à présenter des fissures après environ 20 cycles.
L'anti - fluage est un indice important pour évaluer la capacité des matériaux réfractaires à maintenir leur forme sous des charges élevées et à haute température. Les briques réfractaires en andalousite ont une meilleure anti - fluage que les briques d'alumine haute teneur. À une température de 1400°C et sous une charge de 0,2 MPa, les briques réfractaires en andalousite ont une déformation de moins de 1% après 5 heures, tandis que les briques d'alumine haute teneur ont une déformation de 2 - 3%.
Dans une usine sidérurgique de grande envergure, après avoir remplacé les briques d'alumine haute teneur par des briques réfractaires en andalousite, la durée de vie des revêtements de four a été prolongée de plus de 30%. Avant le remplacement, les revêtements de four devaient être remplacés tous les 12 mois. Après le remplacement, la durée de vie des revêtements de four a atteint 16 mois. En même temps, la fréquence de maintenance a été réduite de 30%, ce qui a entraîné une économie significative en termes de coûts d'exploitation.
La structure cristalline des briques réfractaires en andalousite joue un rôle crucial dans l'amélioration de leurs performances réfractaires. La structure cristalline de l'andalousite est plus stable que celle des composants des briques d'alumine haute teneur. Lorsque la température augmente, la structure cristalline de l'andalousite peut absorber les contraintes thermiques et empêcher la formation de fissures. En outre, la structure cristalline de l'andalousite peut également améliorer la résistance à l'anti - fluage des briques réfractaires.
En conclusion, les briques réfractaires en andalousite sont une alternative supérieure aux briques d'alumine haute teneur dans les environnements sidérurgiques à variations rapides de température. Elles offrent des avantages significatifs en termes de prolongation de la durée de vie des revêtements de four, de réduction des coûts d'exploitation et d'amélioration de l'efficacité de production. Si vous êtes intéressé par plus de détails sur le choix des matériaux réfractaires pour les fours sidérurgiques, veuillez télécharger notre Guide blanc pour le choix des matériaux réfractaires pour les fours sidérurgiques.
