Présentation
Auteur(s)
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Jean-Pierre GAUCHÉ : Ingénieur Physico-Chimiste (EOA de Paris) - Chef des marchés Fonderie à Lafarge Monolithiques, - Professeur à l’École Supérieure de Fonderie.
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Les fours de fusion, qu’ils soient à induction à creuset ou rotatifs à flamme, contiennent du métal liquide à haute température, de ce fait le garnissage réfractaire doit résister aux attaques du métal et des laitiers.
Le bon fonctionnement de ces fours repose sur un choix et une utilisation correcte des matériaux réfractaires qui constituent la zone de fusion et les différentes parties du four de fusion.
Il est important d’avoir une bonne tenue du revêtement réfractaire afin d’augmenter la durée des campagnes entre les réparations et de limiter la consommation spécifique de matériau.
Les matériaux retenus doivent non seulement résister à la température mais également aux sollicitations mécaniques occasionnées par la présence d’un métal liquide dont la densité est très élevée (
7).
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de mars 2012 par Jean-Pierre GAUCHÉ
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Four à induction à creuset2. Four rotatif à flamme
2.1 Conception du revêtement
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Conduits et cheminée : ces deux zones sont fréquemment garnies avec des briques ou des bétons réfractaires, la température atteinte est en moyenne de l’ordre de 800 oC, toutefois au voisinage de la sortie du four elle peut atteindre 1 300 oC, ainsi cette zone suivant le four sera revêtue d’un matériau à base de bauxite, pour résister aux chocs thermiques. La teneur en alumine sera comprise entre 60 et 70 %. Une épaisseur de 100 à 150 mm sera suffisante dans la plupart des cas.
La zone de cheminée, nettement moins sollicitée, sera garnie avec un matériau léger (densité
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1,3) dont la teneur en alumine sera de l’ordre de 45 à 50 %.
1,3) dont la teneur en alumine sera de l’ordre de 45 à 50 %.-
Corps de cuve : le revêtement de la cuve de fusion ne fait pas appel à des matériaux très sophistiqués, ce sont les masses plastiques issues des applications sur cubilot qui sont employées. Elles sont extra-siliceuses, > 85 % SiO2, à base de quartzite et d’argile réfractaire. Elles sont plastiques pour faciliter leur mise en place par damage. Cette plasticité dépend de la qualité de l’argile et de la quantité d’eau introduite durant la fabrication, celle-ci est comprise en général entre 5 et 8 %.
La tôlerie du corps de cuve est protégée de la dilatation de la masse extra-siliceuse par une fibre céramique souple ou rigide, dont l’épaisseur est de l’ordre de 10 mm.
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Ouvreau de brûleur : il faudra tenir compte du type de brûleur utilisé, c’est-à-dire : aéro-gaz ou oxygaz, la température de flamme peut être multipliée par deux, dans le second cas, selon la quantité d’oxygène utilisée.
Ainsi, dans le cas d’un brûleur aéro-gaz les matériaux seront à base de bauxite, soit sous forme de masse plastique damée ou, avantageusement, en béton coulé vibré. La teneur en alumine sera voisine de 70 %.
Dans le cas d’un brûleur oxygaz, seuls les bétons coulés vibrés supporteront une teneur en alumine > à 80 % pour résister à une température de flamme très élevée.
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Four rotatif à flamme
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