Brique de silice réfractaire

Sable de silice
Il s'agit de la matière première la plus importante pour la fabrication de briques de silice réfractaires. Le sable de silice de haute qualité avec une teneur élevée en SiO2, de faibles impuretés et une granulométrie appropriée est préféré.
 

Kaolin ou argile
De petites quantités de kaolin ou d’argile peuvent être ajoutées au sable de silice pour améliorer sa plasticité et ses propriétés de moulage.
 

Alumine
De petites quantités d’alumine peuvent être ajoutées au sable de silice pour augmenter la réfractarité et la résistance mécanique des briques.
 

Classeurs
Des liants organiques, tels que l’amidon ou la cellulose, peuvent être ajoutés au mélange de matières premières pour améliorer la résistance et la plasticité des briques.
 

Additifs
De petites quantités de divers additifs peuvent être ajoutées au mélange pour améliorer les propriétés spécifiques du produit fini, telles que la résistance aux chocs thermiques ou à la corrosion. La composition exacte des briques de silice réfractaires peut varier en fonction des exigences de l'application, du processus de fabrication et de la disponibilité des matières premières. Cependant, le sable de silice est toujours le composant principal des briques de silice réfractaires, tandis que d'autres matériaux sont ajoutés en petites quantités pour obtenir les propriétés souhaitées.

Point de fusion élevé
La silice a un point de fusion élevé d'environ 1 710 degrés Celsius (3 110 degrés Fahrenheit). Cette propriété permet aux briques réfractaires en silice de résister à des températures extrêmement élevées sans subir de modifications structurelles importantes.
 

Faible dilatation thermique
Les briques réfractaires en silice ont un faible coefficient de dilatation thermique, ce qui signifie qu'elles se dilatent très peu lorsqu'elles sont exposées à des températures élevées. Cette caractéristique permet de minimiser le risque de fissuration ou d'écaillage, garantissant ainsi l'intégrité structurelle des briques sous contrainte thermique.
 

Bonne conductivité thermique
Les briques réfractaires en silice présentent une bonne conductivité thermique, ce qui leur permet de transférer efficacement la chaleur. Cette propriété est essentielle dans les applications où la chaleur doit être répartie uniformément ou évacuée de zones spécifiques.
 

Propriétés chimiques
Les propriétés chimiques des briques réfractaires en silice contribuent à leur excellente résistance à la corrosion chimique. Voici quelques propriétés chimiques importantes des briques réfractaires en silice :
 

Résistance aux acides
Les briques réfractaires en silice ont une résistance élevée aux acides, ce qui les rend adaptées aux applications où elles entrent en contact avec des substances acides. Elles peuvent résister aux effets corrosifs des acides, notamment l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique.
 

Résistance aux alcalis
Les briques réfractaires en silice présentent également une bonne résistance aux alcalis, tels que l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium. Cette propriété leur permet de résister à l'environnement alcalin souvent présent dans les procédés industriels.
 

Stabilité à haute température
Les briques réfractaires en silice restent stables même à haute température, ce qui garantit qu'elles conservent leurs propriétés chimiques et leur intégrité structurelle. Cette stabilité est cruciale dans les applications où les briques sont exposées à la fois à des températures élevées et à des substances chimiques.
 

Propriétés mécaniques
Les briques réfractaires en silice possèdent des propriétés mécaniques favorables qui contribuent à leur durabilité et à leur fiabilité. Voici quelques propriétés mécaniques notables des briques réfractaires en silice :
 

Résistance élevée à la compression
Les briques réfractaires en silice ont une résistance élevée à la compression, ce qui leur permet de supporter une pression importante sans déformation ni rupture. Cette propriété est essentielle dans les applications où les briques sont soumises à de lourdes charges ou à une compression.
 

Faible résistance aux chocs thermiques
Les briques réfractaires en silice présentent une bonne résistance aux chocs thermiques, ce qui signifie qu'elles peuvent supporter des changements rapides de température sans se fissurer ni s'écailler. Cette propriété est cruciale dans les applications où les briques sont exposées à des cycles de chauffage et de refroidissement.

Les briques réfractaires en silice sont fabriquées sous forme de plusieurs formes asymétriques, qui sont généralement emboîtées ou imbriquées les unes dans les autres au moyen de languettes et de rainures. Le fabricant de briques réfractaires en silice a pour objectif de sélectionner les matières premières et le processus de cuisson de manière à ce que le degré de transformation du quartz soit adapté à l'application prévue de la brique. La matière première pour les briques en silice est du quartzite naturel qui doit répondre à certaines exigences pour obtenir des propriétés de brique optimales. Si la réfractarité ou la dilatation thermique sous charge (fluage) sont les principales exigences, il faut choisir un quartzite de haute pureté chimique. Les matières premières pour les produits à volume stable doivent avoir de bonnes propriétés de transformation.

La composition chimique du quartzite est importante pour son évaluation en tant que matière première, en particulier la teneur en alumine et en alcalis, car ceux-ci abaissent le point de fusion et réduisent considérablement les possibilités d'application. En outre, le comportement à la cuisson du quartzite doit être pris en compte. Après que les matières premières lavées ont été concassées, broyées et tamisées en différentes fractions granulométriques, les différentes fractions sont combinées dans des proportions prédéterminées en fonction des propriétés d'application requises. Dans la plupart des cas, des mélangeurs à malaxeurs sont utilisés pour le mélange et des liants spéciaux. En général, on ajoute en même temps environ 2 % de chaux éteinte sous forme liquide (eau de chaux) et un peu de solution de sulfite comme liant temporaire. Le mélange friable est ensuite traité sur des presses à friction ou des presses hydrauliques.

Les formes complexes ou celles qui nécessitent de petites séries sont encore foulées à la main. Le séchage ne prend que peu de temps, un à deux jours, car la silice liée à la chaux n'est pas sensible au séchage. La dilatation thermique réversible dépend également de la composition minérale. La tridymite et la cristobalite ne se dilatent pas linéairement lors du chauffage mais présentent des changements brusques de longueur à la fois lors du chauffage et lors du refroidissement.

Ces changements de longueur sont causés par les transformations soudaines du réseau spatial de ces minéraux. Le quartz présente une telle transformation à 573 °C, la tridymite à 117 °C et la cristobalite entre 225 °C et 270 °C. Il convient de noter en particulier que la dilatation thermique de la cristobalite est considérablement plus grande que celle de la tridymite. Comme les briques de silice bien transformées contiennent peu ou pas de quartz résiduel, leur comportement sous l'influence de la température est largement déterminé par le rapport cristobalite/tridymite.

Les briques de silice se dilatent rapidement au cours du chauffage, la dilatation réversible totale s'achevant à environ 800 °C. Elles sont donc insensibles aux variations de température au-dessus de 800 °C (chaleur rouge), mais très sensibles en dessous de cette température en raison de la brusque expansion volumique. C'est pourquoi il faut prévoir suffisamment de temps pour chauffer les fours jusqu'à environ 800 °C. Une caractéristique des briques de silice est la différence de seulement 10 K entre le début et la fin du ramollissement lors de l'essai de réfractarité sous charge. En raison de leur faible teneur en verre, les briques forment de très petites quantités de liquide à haute température. La quantité de phase liquide à 1600 °C est comprise entre 10 % et 20 % et n'augmente fortement qu'au-dessus de 1650 °C. C'est pourquoi les briques de silice peuvent être utilisées pratiquement jusqu'au point de fusion. En cas d'utilisation à des températures trop élevées, combinées à une attaque chimique, les briques coulent.

La dilatation thermique sous charge (fluage) et la teneur en phase liquide sont particulièrement affectées par la teneur en Al2O3. Les exigences accrues en briques de silice pour les fours à coke, les hauts fourneaux et les fours à verre ont conduit au développement de briques extrêmement denses et pauvres en agents fondants. Ces briques spéciales, fabriquées à partir de matières premières sélectionnées, contiennent la même quantité de matière fondue visqueuse à 1695 °C que les briques normales à 1650 °C. Elles présentent donc une résistance à la température considérablement plus élevée avant le début du processus de destruction par fusion et égouttage. En raison de leur densité élevée, les briques de silice spéciales pour fours à coke ont une conductivité thermique bien plus élevée que les briques de silice ordinaires. Cela améliore l'efficacité thermique des batteries de fours à coke.

Français Les liants utilisés dans la fabrication des briques de silice réfractaires sont les déchets liquides de pulpe de sulfite et le lait de chaux. Le lait de chaux en tant que liant joue le rôle de plastifiant. Le lait de chaux permet à la brique d'augmenter sa résistance lors du séchage et, lors de la cuisson, de devenir un agent minéralisant, favorisant la transformation du quartz. La chaux doit contenir une grande quantité de CaO actif, de CaCO3 non décomposé et de MgCO3 pas plus de 5 %, Al2O3 + Fe2O3 + SO2F plus de 5 %. Lorsqu'il contient de grosses particules de Ca-CO3 sous-brûlé et de chaux trop brûlée, le produit produit un trou de fusion, affectant la qualité du produit. Le dosage doit être converti en ajout de chaux CaO, la quantité de son ajout dépend des différents produits, fluctuant généralement entre 1,5 et 2,5 %. Par exemple, la production de briques de silice pour four à coke, ajout de CaO de 2,0 à 3,0 % ; production de briques de silice de qualité supérieure pour four électrique, ajout de CaO de 1,4 à 1,75 %.

Adoptez de la silice avec une teneur en impuretés inférieure à 0,5% et rincez-la à l'eau du robinet avant le dosage pour assurer la qualité au stade précoce. Le dosage sera une conversion rapide du quartz et une conversion lente des ingrédients mélangés au quartz, ce qui peut réduire la température de cuisson de 20 degrés. La taille critique des particules sera réduite de 3 mm à 2 mm dans le processus de dosage, ce qui peut augmenter l'énergie interfaciale du matériau et favoriser la transformation du quartz. De plus, la sélection de nouveaux agents minéralisants est également importante pour améliorer la qualité du produit. À l'heure actuelle, la plupart des producteurs des ingrédients ajoutés à l'agent minéralisant sont encore du lait de chaux et du tartre de fer. Pour améliorer la température de ramollissement de la charge du produit, l'ajout de FeO a été réduit de 2,5 % à moins de 1 %. Si l'utilisation de minéraux de type feldspath contenant des métaux alcalins ou des agents minéralisants composites peut obtenir de meilleurs résultats.

Ce produit ne doit pas être stocké dans un entrepôt étanche, l'eau mouillée à une température inférieure à 100 degrés peut toujours être utilisée pour un séchage lent. Les briques de silice contenant de l'eau affecteront la résistance après la congélation et devront être réexaminées après séchage. La maçonnerie de briques réfractaires doit laisser des joints de dilatation conformément au taux de dilatation fourni par le fabricant. Les fours à briques réfractaires ou l'utilisation périodique des courbes de température et de temps doivent être formulées de manière raisonnable, en particulier avant une dilatation intense de 600 degrés pour être strictement contrôlée. Les briques réfractaires de maçonnerie utilisent une qualité de boue pour être compatibles avec les briques réfractaires, parfois les dommages causés par les briques réfractaires sont dus au fait que les joints des briques réfractaires ont d'abord été gravés, ce qui a conduit à la vapeur alcaline dans les exigences des joints de briques réfractaires de maçonnerie précédemment introduites.

Aujourd'hui, certaines usines de verre utilisent des briques réfractaires en corindon de zirconium électrofondues pour augmenter la température de fusion et prolonger la durée de vie globale du four, de la petite bouche du four et de la paroi du coffre, et certaines voûtes ou parties de celles-ci utilisent d'autres matériaux. Le rapport de consommation de briques de silice réfractaires peut être plus faible, mais la brique de silice réfractaire a une température de ramollissement de charge élevée, un poids léger, un prix bas et d'autres potentiels, la voûte du four à verre et une partie de la structure supérieure du four utiliseront toujours des briques de silice réfractaires. Par conséquent, l'amélioration de la qualité des briques réfractaires du four à verre ne peut toujours pas être ignorée.

Usine créée en 1984, département commercial international créé en 2010. Usine d'une superficie de 10 000 m2, 120 employés dont 20 ingénieurs professionnels. CH REFRACTORIES est un fabricant professionnel de briques réfractaires, de mortier, de produits préfabriqués, de préformes, d'isolants, de produits moulables et fonctionnels pour les industries du fer et de l'acier, du ciment, du verre, de l'énergie et de la pétrochimie. De plus, CH REFRACTORIES fabrique et exporte également du ciment réfractaire A600 A700 A900 CA70, de la bauxite et d'autres matières premières réfractaires dans le monde entier.

Foire aux questions: