Briques réfractaires denses

Les BRIQUES RÉFRACTAIRES sont des produits réfractaires dont la teneur en Al2O3 peut atteindre 50 %.

Elles sont fabriquées à partir d’argiles à faible teneur en fer et de granulés de chamotte précuits et sont normalement cuites à des températures allant jusqu’à 1300 °C. En raison de leurs densités brutes relativement faibles, ces qualités présentent des propriétés d’isolation thermique nettement supérieures. Ces propriétés les rendent adaptées pour les revêtements de briques des usines d’incinération fonctionnant à des températures allant jusqu’à environ 1400 °C, des revêtements permanents pour les cuves métallurgiques et une variante de revêtement peu coûteuse pour les applications thermiques de base.

L’ajout de phosphate aux produits argileux réfractaires permet d’inhiber la pénétration des composés alcalins et d’augmenter la résistance à l’infiltration de l’aluminium.

 

Les BRIQUES RÉFRACTAIRES DENSES, dites « super performantes » sont constituées d’argiles réfractaires sélectionnées et de granulés de chamotte, ce qui permet une pré-cuisson à des températures de cuisson élevées. Cela augmente leur durabilité à haute température par rapport aux qualités standard et les rend très résistantes aux atmosphères de CO.

Elles conviennent donc parfaitement aux applications où l’on s’attend à une attaque au CO, par exemple le support en briques des poches de transport de fonte brute.

Les briques à haute teneur en alumine (60 % d’Al2O3) sont généralement fabriquées à partir d’andalousite comme matière première principale, mélangée à d’autres matières premières réfractaires Al2O3-SiO2 si nécessaire pour obtenir les propriétés souhaitées.

Lorsqu’elle est transformée en mullite à des températures de traitement élevées, l’andalousite présente une augmentation de volume contrôlable qui permet de contrer le retrait thermique de la matrice de la brique et rend la qualité adaptée à une utilisation à des températures élevées. Les additifs phosphatés ont un effet inhibiteur sur l’infiltration et améliorent également d’autres propriétés, telles que la résistance à l’usure et la solidité générale.

Les briques à haute teneur en alumine (environ 80 % d’Al2O3) peuvent être produites à partir de différentes matières premières de haute qualité et présentent donc un large éventail de propriétés et d’applications.

En principe, la composition moyenne est proche de celle du minéral mullite (environ 72 % Al₂O₃, environ 28 % de SiO₂) afin de tirer parti de ses propriétés réfractaires (point de fusion à 1800 °C). Les propriétés individuelles des produits sont donc principalement déterminées par les matières premières utilisées et leurs composants secondaires.

Les matières premières peuvent être de l’andalousite enrichie en alumine, de la bauxite, de la mullite précuite, de l’alumine tabulaire ou du corindon et leurs mélanges appropriés. Ces matériaux sont utilisés, par exemple, pour les revêtements des installations d’incinération, pour les cuves dans la métallurgie ou les cadres de sous-coulée résistants à la corrosion pour la coulée des lingots d’acier, mais aussi comme supports de four de haute qualité.

Les briques à haute teneur en alumine contenant entre 85 et 99,5 % d’Al2O3 sont conçues pour répondre à des besoins spécifiques et sont donc fabriquées à partir de matières premières dont la teneur en Al2O3 est particulièrement élevée.

Il peut s’agir de bauxites enrichies en alumine, de mullites frittées ou fondues, d’alumines tabulaires ou de corindons fondus. La teneur élevée en alumine signifie qu’elles peuvent résister à des températures élevées, généralement en combinaison avec des environnements thermomécaniques et thermochimiques exigeants, tels que des atmosphères fortement réductrices, des réactions de contact avec des métaux ou des matières fondues, ainsi que des substances contenant du fluor.

La gamme d’applications est donc très variée et comprend les réacteurs de noir de carbone, l’industrie du traitement des hydrocarbures, les canaux d’alimentation de haute qualité pour la coulée de lingots, les environnements exposés à des substances contenant de l’acide fluorhydrique ou les supports de four de haute qualité. Les qualités à forte teneur en phosphate sont résistantes à la fusion de l’aluminium et empêchent la formation de corindon.

Les briques d’oxyde de chrome sont un groupe de produits composé de corindon ou d’andalousite et de pigment d’oxyde de chrome.

La grande résistance à la corrosion du CR2O3 dans les substances agressives explique pourquoi ces produits sont principalement utilisés dans les installations d’incinération de déchets dangereux.

Des propriétés spécifiques, telles que la résistance aux chocs thermiques, sont ajustées grâce à des additifs sélectionnés.

Les briques cuites à haute température à base de ZrO2 partiellement stabilisé présentent des propriétés haut de gamme en termes de résistance à la température (> 2200 °C) et sont utilisées pour des applications à très haute température, par exemple dans les réacteurs à noir de carbone.

Au fur et à mesure que la teneur en ZrO2 augmente pour atteindre une brique majoritairement à base de ZrO2, ces matériaux présentent une résistance accrue aux verres fondus agressifs. L’ajout de zircon aux briques à base d’aluminosilicate permet d’augmenter la résistance aux alcalis.

Les briques à haute teneur en alumine et en carbone sont généralement utilisées dans les cuves métallurgiques pour le transport ou le traitement de la fonte brute, par exemple poches-torpilles, poches à tuyaux ou poches de remplissage de convertisseurs. 

Les matières premières de base sont l’andalousite, la bauxite ou le corindon fondu de haute qualité. La principale source de carbone est le graphite qui est lié à l’aide d’une résine synthétique.

Les briques sont fabriquées soit sans additifs supplémentaires, soit avec l’ajout de SiC pour former des briques ASC destinées à des zones très exigeantes. Une variante spéciale produite avec l’ajout de magnésie (AMC) convient à une utilisation dans les zones d’impact des poches de coulée d’acier, par exemple.

Les briques de SiC sont extrêmement polyvalentes en raison de leur grande solidité mécanique, de leur résistance à l’usure, de leur conductivité thermique élevée et de leur bonne résistance aux chocs thermiques.

Les produits SiC sont résistants aux métaux non ferreux en fusion tels que le zinc, l’aluminium, le cuivre et le plomb et sont donc utilisés dans ces types d’installations. La formation d’une couche protectrice signifie que les qualités SiC résistent bien à l’oxydation.

La particularité des briques liées à la réaction est que la phase liante est formée pendant la cuisson de réaction. Cela permet de proposer des briques basées sur une des matières premières variées et différents composés de nitrure.

Leurs propriétés physiques et thermomécaniques exceptionnelles ainsi que leur très grande résistance aux attaques chimiques confèrent à ce groupe de produits un statut particulier.

Les produits à base de SiC sont utilisés par exemple dans l’industrie des métaux non ferreux, dans le secteur de la construction résistant aux acides et dans les applications impliquant des niveaux élevés d’usure mécanique, pour les matériaux à base de corindon, dans l’étalage des hauts fourneaux, dans les cubilots et, en fonction de la conception, dans certaines zones des usines de fabrication de fer et d’acier.