{"id":25591,"date":"2020-01-24T07:43:20","date_gmt":"2020-01-24T07:43:20","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/composes-chromes-ciments-refractaires-materiaux-refractaires\/"},"modified":"2020-01-24T11:46:43","modified_gmt":"2020-01-24T11:46:43","slug":"composes-chromes-ciments-refractaires-materiaux-refractaires","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/fr\/composes-chromes-ciments-refractaires-materiaux-refractaires\/","title":{"rendered":"Compos\u00e9s chrom\u00e9s : Ciments r\u00e9fractaires, Mat\u00e9riaux R\u00e9fractaires"},"content":{"rendered":"\n

\n\tCompos\u00e9s de chrome:
Applications dans les ciments r\u00e9fractaires, les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires<\/b>\n\t<\/h1>\n\t

Sans mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires<\/a><\/u>, de nombreux proc\u00e9d\u00e9s industriels modernes ne seraient pas possibles en raison de l’absence de fer, d’acier et d’aluminium de haute qualit\u00e9 pour fabriquer les machines requises. Un mat\u00e9riau r\u00e9fractaire est une partie cruciale d’un four ou d’un four en ma\u00e7onnerie, o\u00f9 il agit \u00e0 la fois comme la principale barri\u00e8re thermique entre le noyau et son bo\u00eetier, et comme un mat\u00e9riau qui peut r\u00e9unir d’autres r\u00e9fractaires, tels que la silice ou l’alumine. Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires trait\u00e9s ici comprennent les ciments r\u00e9fractaires et les briques.<\/p>\n

\n\tIntroduction aux ciments r\u00e9fractaires\n\t<\/h2>\n\t

Les ciments r\u00e9fractaires, ou b\u00e9tons r\u00e9fractaires, sont des types de b\u00e9ton \u00e0 haute stabilit\u00e9 thermique. Alors que le b\u00e9ton portland traditionnel \u00e0 base de ciment peut \u00eatre endommag\u00e9 ou d\u00e9truit par des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es(1), les ciments r\u00e9fractaires r\u00e9sistent \u00e0 de tels dommages. Le ciment Portland est principalement compos\u00e9 de silicates de calcium, compar\u00e9s au ciment r\u00e9fractaire qui utilise l’aluminate monocalcium (CaAl2<\/sub>O4<\/sub>) – faite \u00e0 partir de la combinaison \u00e0 haute temp\u00e9rature de l’alumine (Al2<\/sub>O3<\/sub>) et du carbonate de calcium (CaCO3<\/sub>) – entre autres compos\u00e9s additifs. La production est par ailleurs similaire \u00e0 celle du b\u00e9ton ordinaire(2). Pour les ciments r\u00e9fractaires, une source \u00e9lev\u00e9e d’oxyde d’aluminium est essentielle pour une performance optimale \u00e0 haute temp\u00e9rature. Les ciments \u00e0 base d’aluminium de qualit\u00e9 inf\u00e9rieure peuvent utiliser des sources d’aluminium plus facilement disponibles comme la bauxite – bien que leurs propri\u00e9t\u00e9s thermiques soient inf\u00e9rieures. Tout comme le ciment ordinaire, le ciment r\u00e9fractaire peut \u00eatre tir\u00e9 sous forme de brique, mais est plus souvent moul\u00e9 dans une forme particuli\u00e8re.<\/p>\n\t\t\t\t\"briques\n

\n\tQue sont-ils?\n\t<\/h2>\n\t

Les b\u00e9tons r\u00e9fractaires comprennent des agr\u00e9gats grossiers ou finement moulus, comme le sable, l’aluminium ou l’oxyde de magn\u00e9sium, ainsi qu’une phase de liant souvent poreuse comme ciment; monocalcium luminate dans des environnements performants. L’aluminate monocalcium, comme mentionn\u00e9, est form\u00e9 \u00e0 partir de la cuisson du carbonate de calcium (lime) et de l’alumine, soit par des processus de fusion, de clinker ou de sintering(3). Il peut ensuite \u00eatre utilis\u00e9 d’une mani\u00e8re analogue au ciment Portland.<\/p>\n\t

Le d\u00e9veloppement du ciment de type aluminate d\u00e9riv\u00e9 d’une exigence de stabilit\u00e9 – les ciments communs \u00e0 base de silicate de calcium se sont av\u00e9r\u00e9s d\u00e9pourvus de r\u00e9sistance au sulfate et n’ont pas eu des niveaux de performance \u00e9lev\u00e9s \u00e0 haute temp\u00e9rature(4) dans les ann\u00e9es 1920. Dans les ann\u00e9es 1960, des r\u00e9fractaires de haute qualit\u00e9 \u00e0 base de ciments d’alumine de calcium et d’agr\u00e9gats de type alumine devenaient disponibles, ce qui \u00e9tait tr\u00e8s performant en termes de stabilit\u00e9 thermique, de r\u00e9sistance \u00e0 l’abrasion et de lutte contre l’\u00e9rosion chimique(5,6). Dans les ann\u00e9es 1970, des r\u00e9sines inf\u00e9rieures contenant du ciment devenaient disponibles, avec une teneur en ciment consid\u00e9rablement r\u00e9duite, compos\u00e9e de divers oxydes m\u00e9talliques et d\u00e9flocculants et d’autres additifs(7,8). Les r\u00e9fractaires contemporains sont constitu\u00e9s de quantit\u00e9s variables de ciment, selon l’application d\u00e9sir\u00e9e, avec une vari\u00e9t\u00e9 d’additifs.<\/p>\n\t\t\t\t\"m\u00e9tal\n

\n\tComment sont-ils fabriqu\u00e9s?\n\t<\/h2>\n\t

Dans les milieux industriels, de fa\u00e7on g\u00e9n\u00e9rale, les r\u00e9fractaires sont fabriqu\u00e9s par pressage \u00e0 sec, coul\u00e9e ou formation. Ce dernier a des sous-classes, y compris par le tir (une m\u00e9thode pour la fabrication de briques r\u00e9fractaires) et la liaison chimique. Une derni\u00e8re m\u00e9thode de fabrication est dans un monolithe, qui est un solide sans forme finie – sa forme et sa forme lui sont donn\u00e9s lors de la premi\u00e8re application.<\/p>\n

Un r\u00e9fractaire utilis\u00e9 dans un four est g\u00e9n\u00e9ralement soit de type brique (feu) ou d’un ciment r\u00e9fractaire coul\u00e9 (semblable au b\u00e9ton coul\u00e9). Les monolithes sont \u00e9galement utilis\u00e9s et sont pris\u00e9s pour leur manque de jointures et leur longue dur\u00e9e de vie. Le type de brique cuite est analogue aux m\u00e9thodes traditionnelles de formation de l’argile de feu – un autre mat\u00e9riau r\u00e9fractaire, bien que pour des applications \u00e0 basse temp\u00e9rature comme les fours \u00e0 feu de bois – o\u00f9 le mat\u00e9riau est tir\u00e9 dans un four jusqu’\u00e0 ce qu’il soit partiellement vitrifi\u00e9. Lors de l’utilisation du ciment r\u00e9fractaire pour former la structure r\u00e9fractaire, il peut \u00eatre avantageux d’utiliser un m\u00e9lange \u00e0 faible teneur en ciment, ce qui am\u00e9liore les propri\u00e9t\u00e9s d’\u00e9coulement du mat\u00e9riau avant le durcissement \/ cuisson(2).<\/p>\n\t\t\t\t\"briques\n\t\t\t\t\"mur\n

\n\tChrome dans les environnements r\u00e9fractaires\n\t<\/h2>\n\t

Tout comme les additifs dans la fabrication du b\u00e9ton ordinaire, la performance du ciment r\u00e9fractaire peut \u00eatre modul\u00e9e par l’ajout d’additifs. Une classe importante d’additifs r\u00e9fractaires de ciment est celle des compos\u00e9s chrom\u00e9s ; farine de chrome, sable chrom\u00e9<\/a><\/u> (chromite) et directement chrome (iii) oxyde (chromia, Cr2<\/sub>O3<\/sub>). Il est dit que 18 de toutes les chromites sont utilis\u00e9es \u00e0 des fins r\u00e9fractaires(9). Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires \u00e0 base de chrome sont largement utilis\u00e9s dans les environnements de four pour la production de fer, d’acier et d’aluminium.<\/p>\n

\n\t Fer chromite et farine de chrome\n\t<\/h2>\n\t

Chromite de fer<\/a><\/u> est le minerai naturel de chrome. Il a un point de fusion de 2 040 oC et est \u00ab presque chimiquement inerte \u00bb(10). La chromite a trouv\u00e9 l’utilisation comme mat\u00e9riau r\u00e9fractaire \u00e0 part enti\u00e8re, au lieu d’\u00eatre un composant dans le ciment r\u00e9fractaire, avec sa teneur \u00e9lev\u00e9e en chromia fournissant un mat\u00e9riau tr\u00e8s stable r\u00e9sistant \u00e0 l’humidification(11), en d\u00e9pit de l’\u00e9chec mentionn\u00e9 pr\u00e9c\u00e9demment sous haute charge de poids.<\/p>\n

L’utilisation de compos\u00e9s chrom\u00e9s dans des environnements r\u00e9fractaires remonte \u00e0 plus de cent ans. Les r\u00e9fractaires de chromite juste avaient \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s dans les environnements de fabrication de fer et d’acier toutefois sous une charge de poids \u00e9lev\u00e9e tendaient m\u00e9caniquement \u00e0 s’effondrer et \u00e0 \u00e9chouer (12). Les fonderies d’Europe occidentale et centrale utilisaient des briques de magn\u00e9sie en silicate qui se sont bien comport\u00e9es, mais ont \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9es par l’ajout de chromite, en particulier dans les zones de r\u00e9sistance aux chocs et aux \u00e9clats(13). Dans les ann\u00e9es 1960, les fonderies introduisaient de l’oxyg\u00e8ne directement dans leurs fours, ce qui a entra\u00een\u00e9 des temp\u00e9ratures de fonctionnement plus \u00e9lev\u00e9es et des briques de type silicate ont commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre remplac\u00e9es par des briques de chromite \u00e0 pointe smagn\u00e9sique pour une meilleure performance \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es(14) . Lorsque vous travaillez dans des conditions oxydantes, il est imp\u00e9ratif de consid\u00e9rer l’oxydation possible de tous les compos\u00e9s pr\u00e9sents. Un probl\u00e8me connu avec le chromate comme r\u00e9fractaire est que dans certaines conditions tr\u00e8s oxydantes, le chrome (iii) peut s’oxyder au chrome(vi), qui est un canc\u00e9rog\u00e8ne connu. L’inclusion d’une grande quantit\u00e9 d’oxyde d’aluminium dans le composant r\u00e9fractaire a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9e pour soulager une telle oxydation(15).<\/p>\n\t\t\t\t\"r\u00e9fractaire-chromeflour\"\n\t

La farine de chrome est la poudre incroyablement finement moulue de la chromite de fer et est largement utilis\u00e9e dans la production de briques r\u00e9fractaires au chrome de magn\u00e9sie, pour la construction de fours et de fours(16,17).<\/p>\n

Sous forme de briques r\u00e9fractaires, la chromite aux c\u00f4t\u00e9s de l’alumine et de l’oxyde de magn\u00e9sium s’est av\u00e9r\u00e9e stable et forte jusqu’\u00e0 1 900 oC(18). Il est important de noter que cette valeur est inf\u00e9rieure au point de fusion publi\u00e9 de la chromite, mais sous forme de brique aux c\u00f4t\u00e9s d’autres mat\u00e9riaux, il est beaucoup plus facile \u00e0 utiliser, manipuler et contenir. Une brique r\u00e9fractaire comprenant uniquement la chromite n’a pas donn\u00e9 de meilleur rendement que n’importe lequel des briques de composition mixte chromite-alumine-magn\u00e9sium, ce n’est pas un inconv\u00e9nient, cependant, que les autres mat\u00e9riaux viennent \u00e0 un co\u00fbt inf\u00e9rieur \u00e0 la farine de chrome. Il convient de noter que le chrome de la magn\u00e9site moul\u00e9 est plus dense qu’il ne l’est sous forme de brique, car il est moins poreux(19,20).<\/p>\n

\n\tOxyde de chrome (Iii)\n\t<\/h2>\n\t

L’oxyde de chrome(iii), la chromia, le Cr2<\/sub>O3<\/sub>, est \u00e9galement un mat\u00e9riau r\u00e9fractaire \u00e0 part enti\u00e8re, et a \u00e9t\u00e9 propos\u00e9 comme utile dans la fabrication de briques r\u00e9fractaires(21). La recherche a montr\u00e9 que l’ajout d’oxyde d’aluminium (sous forme de bauxite non raffin\u00e9e) \u00e0 la chronologie am\u00e9liore sa r\u00e9sistance m\u00e9canique(22). L’utilisation principale de Chromia industriellement est comme piment ; les sources de cet oxyde pour les applications r\u00e9fractaires ont tendance \u00e0 provenir de la forme de chromite (comme ci-dessus)(23), m\u00eame si les sources directement \u00e0 partir du minerai contiennent du fer, ce n’est pas consid\u00e9r\u00e9 comme un probl\u00e8me. Dans les conditions de four, tout fer r\u00e9siduel s’oxyde \u00e0 l’oxyde de fer inerte.<\/p>\n\t\t\t\t\"produits\n

\n\tUtilisation de r\u00e9fractaires au chrome dans les gaz\u00e9ificateurs\n\t<\/h2>\n\t

En plus de la doublure des fours pour la production de fer et d’acier, les r\u00e9fractaires chrom\u00e9s ont une utilisation importante et importante dans la doublure des gaz\u00e9ificateurs. Le processus de gaz\u00e9ification convertit les mati\u00e8res carbon\u00e9es (comme le charbon, le coke et la biomasse) en gaz de synth\u00e8se, et le type de gaz\u00e9ificateur le plus courant est le gaz\u00e9ificateur de type flow entra\u00een\u00e9. Le probl\u00e8me inh\u00e9rent avec le processus de gaz\u00e9ification est la production de cendres, qui, dans les conditions de chaleur \u00e9lev\u00e9e s’accumule sur les parois du r\u00e9acteur comme des scories, qui peuvent couler le long de la paroi du r\u00e9fractaire et potentiellement p\u00e9n\u00e9trer sa structure poreuse – causant malvenu r\u00e9actions. Les r\u00e9fractaires \u00e0 base de chrome sont pris\u00e9s dans ce cadre pour leur robustesse et la faible solubilit\u00e9 de la chromia dans les scories. En g\u00e9n\u00e9ral, cependant, la chronologie s’est bien comport\u00e9e dans les essais en laboratoire avec des changements structurels l\u00e9gers et difficiles \u00e0 quantifier, mais il a \u00e9t\u00e9 not\u00e9 que la plus grande taille de particule dans l’emballage r\u00e9fractaire et plus dense sont les plus b\u00e9n\u00e9fiques(24). Le gaz de synth\u00e8se est utilis\u00e9 dans le processus Fischer-Tropsch pour la synth\u00e8se des hydrocarbures. Chrome-alumine est le premier choix pour les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires pour les gasgificateurs(25). En raison du co\u00fbt accru des composants chrom\u00e9s dans la fabrication r\u00e9fractaire, certaines recherches ont sugg\u00e9r\u00e9 une approche en couches de la doublure du r\u00e9acteur(26) ou un arrangement de type sectionnel; une couche d’oxyde de chrome de poids \u00e9lev\u00e9 dans la section la plus chaude, et un oxyde de chrome inf\u00e9rieur (jusqu’\u00e0 15 poids, avec l’\u00e9quilibre \u00e9tant alumine) dans les zones plus fra\u00eeches(27). Il est not\u00e9 que les r\u00e9fractaires d’alumine-chromia sont sup\u00e9rieurs aux r\u00e9fractories d’alumine et de magn\u00e9sie-chrome en pr\u00e9sence des scories acides(28).<\/p>\n\t\t\t\t\"homme\n\t\t\t\t\"couloir\n

\n\tSommaire\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires sont essentiels \u00e0 la fourniture de mat\u00e9riaux d’importance mondiale tels que le fer, l’acier et l’aluminium.<\/li>\n
  • Les aluminates sont devenues pr\u00e9sentes dans le b\u00e9ton r\u00e9fractaire\/ciment offrant un caract\u00e8re de performance thermique grandement am\u00e9lior\u00e9.<\/li>\n
  • Les compos\u00e9s de chrome sont not\u00e9s comme composant appr\u00e9ci\u00e9 des r\u00e9fractaires, souvent \u00e0 c\u00f4t\u00e9 des aluminesets et des magn\u00e9sites, en raison de leur stabilit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e.<\/li>\n
  • Les r\u00e9fractaires \u00e0 base de chrome ont trouv\u00e9 une application particuli\u00e8rement importante dans les processus de gaz\u00e9ification, ce qui a permis d’obtenir un processus fiable et r\u00e9silient.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Sable\n\t\t\t\t\"Farine\n

    \n\tLes r\u00e9f\u00e9rences\n\t<\/h3>\n\t

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    28 J. A. Bonar et coll.<\/em>, Suis. Ceram. Soc. Bull.<\/em>, 1980<\/strong>, 59, 4<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires font partie int\u00e9grante des fonderies et autres op\u00e9rations \u00e0 haute temp\u00e9rature; les compos\u00e9s chrom\u00e9s peuvent ajouter des propri\u00e9t\u00e9s utiles aux mat\u00e9riaux bien \u00e9tablis.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":25355,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[748],"tags":[],"class_list":["post-25591","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-refractaire-blog"],"yoast_head":"\nCompos\u00e9s chrom\u00e9s : Ciments r\u00e9fractaires, Mat\u00e9riaux R\u00e9fractaires - African Pegmatite<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires font partie int\u00e9grante des fonderies et autres utilisations \u00e0 haute temp\u00e9rature; 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