Connaissances

Glossaire des réfractaires

Le vocabulaire qui apparaît sur les fiches techniques et dans la correspondance technique, défini simplement. Cherchez dans votre langue ou par nom chimique.

72 termes

Matières premières et composés

Alumine Alumina (Al₂O₃): Oxyde d’aluminium ; matière première principale des réfractaires haute température, fondant vers 2050 °C.
Corindon Corundum: Phase alpha de l’alumine (α-Al₂O₃) ; la forme cristalline la plus stable et la plus réfractaire.
Mullite: Composé alumino-silicaté (3Al₂O₃·2SiO₂) à forte résistance au fluage et grande stabilité thermique.
Bauxite: Principal minerai d’aluminium ; une fois calcinée, source économique d’alumine pour réfractaires.
Magnésie / périclase Magnesia / Periclase: Oxyde de magnésium (MgO), base des réfractaires basiques ; sa phase cristalline s’appelle périclase.
Spinelle Spinel: Composé alumine-magnésie (MgAl₂O₄) à excellente tenue au choc thermique et grande stabilité chimique.
Zircon Zircon (ZrSiO₄): Silicate de zirconium ; opacifiant d’émail et matériau réfractaire à faible dilatation thermique.
Carbure de silicium Silicon Carbide (SiC): Réfractaire non oxyde de très grande dureté et conductivité thermique, à résistance à l’usure exceptionnelle.
Chamotte Chamotte / Fireclay: Argile réfractaire calcinée ; granulat alumino-silicaté économique pour briques et masses.
Kaolin: Argile blanche à kaolinite ; base des pâtes céramiques blanches et source d’alumine dans les émaux.

Types de réfractaires et produits

Réfractaire façonné Shaped Refractory: Produits préformés tels que la brique réfractaire, livrés à des dimensions et formes définies.
Réfractaire monolithique Monolithic Refractory: Réfractaire non façonné mis en œuvre par coulée, pilonnage ou gunitage, formant un revêtement sans joints.
Béton réfractaire Castable: Béton réfractaire mis en œuvre avec de l’eau, formant un corps monolithique après prise et cuisson.
Béton à basse teneur en ciment Low-Cement Castable (LCC): Béton à moins de 2,5 % de CaO, offrant une meilleure réfractarité et une résistance à chaud supérieure.
Ciment alumineux Refractory Cement (CAC): Ciment d’aluminate de calcium ; phase liante des masses et bétons réfractaires.
Brique isolante Insulating Firebrick (IFB): Brique réfractaire légère et poreuse, utilisée en contre-revêtement pour limiter les pertes thermiques.
Masse de pilonnage Ramming Mass: Réfractaire granulaire pilonné à sec ou semi-sec, frittant à la première chauffe ; revêtement usuel des fours à induction et répartiteurs.
Mélange de gunitage Gunning Mix: Réfractaire projeté à l’air comprimé avec ajout d’eau à la lance ; pour une pose rapide et des réparations locales.
Fibre céramique Ceramic Fiber: Laine réfractaire alumino-silicatée à très faible conductivité et inertie ; isolant léger de four, non un revêtement de travail au contact du bain.
Laine biosoluble (AES) Bio-soluble Wool (AES): Fibre silico-calco-magnésienne soluble dans les fluides corporels ; alternative plus sûre au RCF, à température d’emploi plus basse.
Brique magnésie-carbone Magnesia-Carbon (MgO-C): Brique basique au graphite, alliant la résistance chimique de la magnésie à la non-mouillabilité et à la tenue au choc thermique du carbone.
Brique magnésie-chrome Magnesia-Chrome: Réfractaire basique à spinelle de chrome ; choix dominant en métallurgie du cuivre pour sa tenue au laitier fayalitique et à la pénétration de la matte.

Propriétés et essais

Réfractarité Refractoriness: Aptitude d’un matériau à supporter une température élevée sans fondre ni se ramollir sensiblement.
Résistance à l’écrasement à froid Cold Crushing Strength (CCS): Charge de compression maximale supportée par une éprouvette à température ambiante avant rupture.
Porosité apparente Apparent Porosity: Volume des pores ouverts en pourcentage du volume total ; indicateur clé de perméabilité et de tenue à la corrosion.
Masse volumique apparente Bulk Density: Masse par unité de volume, pores compris ; mesure du compactage et de la qualité du corps.
Résistance au choc thermique Thermal Shock Resistance: Résistance à la fissuration provoquée par des variations brusques de température.
Fluage à haute température Creep at High Temperature: Déformation progressive sous charge constante à haute température au fil du temps.
Dilatation thermique Thermal Expansion: Variation dimensionnelle avec la température ; une valeur faible favorise la stabilité dimensionnelle.
Réfractarité sous charge Refractoriness Under Load (RUL): Température à laquelle une éprouvette commence à se déformer sous une charge donnée.
Résistance à chaud en flexion Hot Modulus of Rupture (HMOR): Résistance en flexion mesurée à chaud ; mesure réaliste de la portance en service, contrairement à la CCS mesurée à froid.
Variation dimensionnelle permanente Permanent Linear Change (PLC): Retrait ou dilatation permanents après recuisson ; indicateur de stabilité dimensionnelle en service.
Perte au feu Loss on Ignition (LOI): Perte de masse en pourcentage à la chauffe, due au départ de l’humidité, des carbonates et des volatils.
Non-mouillabilité Non-wetting: Propriété de surface empêchant le bain et le laitier de s’étaler dans le réfractaire ; principal apport du carbone.
Équivalent de cône pyrométrique Pyrometric Cone Equivalent (PCE): Indice de réfractarité relative déterminé en comparant l’affaissement d’une éprouvette à des cônes normalisés.

Procédés et termes du métier

Calcination: Chauffage destiné à chasser l’eau et les gaz et à former des phases réfractaires stables.
Frittage Sintering: Densification des particules sous le point de fusion, donnant un corps dense et résistant.
Fusion (électrofondu) Fusion (Fused): Fusion complète au four à arc électrique puis recristallisation, pour une densité et une pureté supérieures.
Frittage à mort Dead Burned: Calcination à très haute température pour supprimer la réactivité chimique et accroître la stabilité.
Croûtage Coating: Couche protectrice, généralement de clinker, qui se forme sur le réfractaire d’un four à ciment et prolonge sa vie.
Laitier Slag: Phase fondue non métallique des procédés métallurgiques ; principale cause de corrosion des réfractaires.
Granulat Aggregate: Fraction granulaire grossière d’un mélange réfractaire, formant le squelette du corps.
Matrice Matrix: Fraction fine qui comble l’espace entre granulats et densifie le corps.
Basicité Basicity: Rapport des oxydes basiques aux oxydes acides du laitier (souvent CaO/SiO₂) ; il gouverne le pouvoir désulfurant et l’agressivité envers le revêtement.
Enrichissement Beneficiation: Séparation du minéral utile de la gangue — par gravité, magnétisme ou flottation — pour porter la teneur au niveau industriel.
Concentré Concentrate: Produit enrichi d’une usine de traitement, alimentant un four ou une ligne de production réfractaire.
Cycle des alcalins Alkali Cycle: Boucle d’évaporation-condensation des composés de sodium et de potassium entre four à ciment et préchauffeur, qui multiplie leur concentration et détruit le réfractaire.
Séchage Dry-out: Chauffage maîtrisé d’un revêtement neuf pour évacuer l’eau progressivement ; le précipiter provoque éclatements de vapeur et fissures.
Fluage Creep: Déformation progressive d’un réfractaire sous charge constante à chaud ; mesure de la stabilité dimensionnelle sur une longue campagne.
Écaillage structural Structural Spalling: Perte en couches de la face chaude : le laitier pénétré crée une zone densifiée qui se dilate différemment et se détache au cyclage thermique.
Éclatement explosif Explosive Spalling: Éclatement soudain d’un béton lors d’une montée rapide, quand la vapeur emprisonnée ne trouve pas d’issue.
Antioxydant Antioxidant: Addition métallique (aluminium, silicium, magnésium) ou SiC dans un réfractaire carboné, qui s’oxyde avant le carbone et protège le graphite.
Ancrage Anchoring: Système métallique ou céramique reliant un revêtement monolithique à la virole du four pour l’empêcher de tomber.
Chrome hexavalent Hexavalent Chromium (Cr⁶⁺): Forme hydrosoluble et cancérogène du chrome, formée dans les réfractaires chromés à haute température en milieu oxydant et alcalin ; motif du classement des revêtements usés en déchet dangereux.
Réfractaire usagé Spent Refractory: Revêtement déposé en fin de vie ; correctement trié et nettoyé, c’est une source de matière première secondaire.
Consommation spécifique Specific Consumption: Kilogrammes de réfractaire consommés par tonne produite ; la bonne base de comparaison économique, et non le prix à la tonne.
Laitier fayalitique Fayalitic Slag: Laitier silico-ferreux (2FeO·SiO₂) de la métallurgie du cuivre ; sa faible viscosité et sa forte teneur en FeO le rendent très pénétrant et agressif.
Matte: Phase sulfurée cuivre-fer issue de la fusion du concentré ; sa mouillabilité et sa fluidité lui permettent de pénétrer les pores du réfractaire.
Tuyère Tuyere: Orifice d’injection d’air ou d’oxygène dans un four ; la zone qui l’entoure est en général la plus chaude et la plus usée du revêtement.

Contrôle du flux et coulée continue

Tiroir de coulée Slide Gate: Plaques réfractaires coaxiales coulissant l’une sur l’autre pour régler le débit d’acier depuis la poche ou le répartiteur.
Busette de protection Ladle Shroud: Tube alumine-graphite entre poche et répartiteur, protégeant le jet de l’air et de la réoxydation.
Busette immergée Submerged Entry Nozzle (SEN): Busette dont l’extrémité plonge sous le niveau de métal en lingotière, fixant le régime d’écoulement et la qualité de surface de la brame.
Quenouille Stopper Rod: Tige réfractaire se posant comme une soupape sur la busette du répartiteur, maintenant précisément le niveau en lingotière.
Bouchon de brassage Purging Plug: Élément poreux du fond de poche admettant l’argon pour homogénéiser composition et température et faire flotter les inclusions dans le laitier.
Bloc de siège Well Block: Bloc réfractaire encastré au fond de la poche, recevant la busette et l’ensemble tiroir.
Colmatage Clogging: Dépôt d’alumine dans l’alésage de la busette, qui rétrécit puis bloque le débit ; maîtrisé par argon et traitement au calcium.
Ouverture libre Free Opening: L’écoulement libre du sable de remplissage à l’ouverture du tiroir, sans lance à oxygène ; indicateur clé de performance en aciérie.
Répartiteur Tundish: Récipient intermédiaire entre poche et lingotière, qui stabilise le flux et permet de couler plusieurs charges en séquence.
Réoxydation Reoxidation: Reprise d’oxygène de l’air par l’acier calmé sur le trajet de coulée ; origine des inclusions d’alumine et du colmatage.
Tampon d’impact Impact Pad: Bloc résistant à l’usure sous le jet de la poche dans le répartiteur, absorbant l’impact et réduisant turbulence et érosion du fond.
Déversoir et barrage Weir & Dam: Parois de guidage dans le répartiteur qui allongent et relèvent le trajet de l’acier, augmentant temps de séjour et flottation des inclusions.
Revêtement de travail Working Lining: Fine couche consommable au contact direct du bain, renouvelée à chaque séquence de coulée pour préserver le revêtement permanent derrière elle.