{"id":26159,"date":"2020-03-02T09:01:11","date_gmt":"2020-03-02T09:01:11","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/applications-refractaires-de-poudres-de-verre\/"},"modified":"2024-09-17T14:00:04","modified_gmt":"2024-09-17T12:00:04","slug":"applications-refractaires-de-poudres-de-verre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/fr\/applications-refractaires-de-poudres-de-verre\/","title":{"rendered":"Applications r\u00e9fractaires de poudres de verre"},"content":{"rendered":"\r\n

Applications r\u00e9fractaires des poudres de verre<\/b><\/h1>\r\n


Un mat\u00e9riau r\u00e9fractaire<\/a>
<\/u> est un mat\u00e9riau qui a une tol\u00e9rance \u00e9lev\u00e9e de la temp\u00e9rature, et \u00e0 haute temp\u00e9rature est r\u00e9sistant \u00e0 la fissuration, la d\u00e9gradation ou d\u2019autres attaques chimiques. Le verre en poudre peut agir comme un composant dans la fabrication de mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires. Les secteurs de la production de fer et d\u2019acier consomment 70 de l\u2019offre mondiale de mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires (1). Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires viennent dans plusieurs classes ; acide, basique, oxyde-carbone ou sp\u00e9cialis\u00e9. En tant que principale source de silice(2), le verre moulu est donc un mat\u00e9riau r\u00e9fractaire acide; la silice est la r\u00e9fractaire la plus couramment utilis\u00e9e(3). On estime qu\u2019une plus de 200 millions de tonnes de d\u00e9chets de verre sont produites chaque ann\u00e9e(4), de sorte qu\u2019il est imp\u00e9ratif de r\u00e9utiliser autant de ces d\u00e9chets de verre. Comme il s\u2019agit d\u2019un d\u00e9chet, il est tr\u00e8s peu co\u00fbteux, et donc attrayant pour les utilisations industrielles. La grande majorit\u00e9 du
verre moulu<\/a>
<\/u> provient de conteneurs \u00e0 d\u00e9chets et de verre plat(5). Les d\u00e9chets de verre sont g\u00e9n\u00e9ralement recueillis au niveau municipal et font l\u2019exp\u00e9rience d\u2019une quantit\u00e9 de nettoyage avant d\u2019\u00eatre broy\u00e9s en granul\u00e9s appel\u00e9s cullet. Cullet lui-m\u00eame peut \u00eatre fondu directement pour fabriquer plus de verre, ou il peut \u00eatre broy\u00e9 dans une poudre fine. L\u2019identification du verre lui-m\u00eame est cruciale – le verre \u00e0 haute teneur en m\u00e9tal ou en m\u00e9tallo\u00efde peut causer un manque d\u2019uniformit\u00e9 dans le cullet lui-m\u00eame, le cullet en poudre s\u2019il est trait\u00e9 par cette voie, ou dans tout produit en verre futur.<\/p>\r\n

La r\u00e9utilisation du cullet de verre est importante en raison des d\u00e9s\u00e9quilibres de recyclage dans le syst\u00e8me de d\u00e9chets d\u2019un pays particulier. Le Royaume-Uni, par exemple, ne peut pas traiter tout le verre vert (principalement \u00e0 partir de bouteilles de vin) qu\u2019il utilise et doit donc exporter le cullet en verre vert. Il serait avantageux d\u2019utiliser le cullet localement plut\u00f4t que d\u2019exporter.<\/p>\r\n

Le verre moulu a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 dans la fabrication de l\u2019isolant en fibre de verre et comme un flux dans la fabrication de briques. Ceux-ci, cependant, ne sont pas des mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires \u00e0 part enti\u00e8re. Un sous-ensemble de briques, cependant, ce que l\u2019on appelle \u00abbriques de feu\u00bb sont.<\/p>\r\n

\"poudre \"r\u00e9fractaire<\/p>\r\n

R\u00e9fractaires<\/h2>\r\n

Les mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires sont produits par un processus s\u00e9quentiel : traitement des mati\u00e8res premi\u00e8res, formation puis cuisson. Les briques de feu sont un exemple d\u2019un mat\u00e9riau r\u00e9fractaire contenant de la silice. Ils sont pris\u00e9s pour leur r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e \u00e0 la temp\u00e9rature. Ces briques se trouvent dans les fours en acier et en verre et, au fil du temps, ont inclus le verre moulu contenu(6) comme composant majeur. D\u2019autres utilisations au-del\u00e0 des briques ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9es, comme une doublure toundish et dans la c\u00e9ramique et les ciments.<\/p>\r\n

Tundishes<\/h2>\r\n

Un tundish est un dispositif utilis\u00e9 dans la fabrication continue de produits en acier qui agit comme un tampon entre le four et les moules de coul\u00e9e. Pour la production efficace de l\u2019acier, l\u2019acier fondu ne commence pas \u00e0 refroidir et \u00e0 se solidifier ailleurs que dans le moule. Les tundishes sont donc isol\u00e9s avec plusieurs couches de mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires(7). En plus des isolateurs, les tundishes sont de plus en plus utilis\u00e9s pour aider \u00e0 la purification de l\u2019acier fondu afin d\u2019absorber les impuret\u00e9s non m\u00e9talliques et de pr\u00e9venir l\u2019oxydation(8).<\/p>\r\n

Lors de la s\u00e9lection des mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires pour former des couches tundish, il est essentiel de consid\u00e9rer non seulement les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau lui-m\u00eame, mais les propri\u00e9t\u00e9s d\u00e9duites de la forme qu\u2019il est po Les tundishes doubl\u00e9s de couches de briques r\u00e9fractaires ont tendance \u00e0 durer moins longtemps que les doublures faites de r\u00e9fractaires simples vers\u00e9s(9) (moins de cinq chaleurs contre 30 pour le type plus monolithe). Une doublure tundish t\u00f4t \u00e9tait compos\u00e9e du silicate de sodium, lui-m\u00eame form\u00e9 de la r\u00e9action de la silice et de l\u2019hydroxyde de sodium.<\/p>\r\n

Une caract\u00e9ristique particuli\u00e8rement utile de la silice – et donc du verre moulu – est qu\u2019elle est capable d\u2019enlever l\u2019oxyde de fer de l\u2019acier fondu, \u00e0 la fois dans le toundish et lorsqu\u2019il est directement inject\u00e9 dans l\u2019acier fondu(10). Lorsqu\u2019il est utilis\u00e9 directement dans un acier fondu tu\u00e9 en aluminium, le verre moulu remplace le besoin de silicide de calcium n\u00e9cessaire pour convertir les particules errantes d\u2019alumine. Le silicide de calcium est inflammable et peut s\u2019enflammer spontan\u00e9ment dans l\u2019air. Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 qu\u2019il n\u2019est n\u00e9cessaire que d\u2019aussi peu que 122 g par tonne d\u2019acier fondu. Dans le cadre de la doublure, le cullet peut \u00eatre utilis\u00e9 et agit comme un flux, aidant \u00e0 purifier le m\u00e9tal fondu(11) et en offrant potentiellement des avantages en aval tels que l\u2019am\u00e9lioration de la ductilit\u00e9 et de la machinabilit\u00e9.<\/p>\r\n

\"briques<\/p>\r\n

C\u00e9ramique<\/h2>\r\n

Cullet moulu a trouv\u00e9 application dans la production de c\u00e9ramique aux
c\u00f4t\u00e9s<\/a>
<\/u> de kaolin et d\u2019argile, ces c\u00e9ramiques sont tr\u00e8s tol\u00e9rantes aux changements de temp\u00e9rature, apparemment en raison de la pr\u00e9sence de la silice r\u00e9fractaire d\u00e9riv\u00e9e du verre moulu(12), et sont consid\u00e9r\u00e9es comme des candidats pour une utilisation dans des environnements difficiles en raison de leur r\u00e9sistance chimique(13). Avec le traitement du kaolin et de l\u2019argile de cette fa\u00e7on, le verre moulu peut \u00eatre transform\u00e9 en une c\u00e9ramique synth\u00e9tique wollastonite(14), elle-m\u00eame utilis\u00e9e comme un isolant dans la laine de roche, et pour une incorporation plus pouss\u00e9e dans la c\u00e9ramique avec une exigence de haute thermique Performance. \"carreaux<\/p>\r\n

En tant que composant dans la fabrication de frits en c\u00e9ramique renouvelables \u00e0 partir de d\u00e9chets, le verre moulu s\u2019est av\u00e9r\u00e9 utile aux c\u00f4t\u00e9s des boues de c\u00e9ramique pour former des engobes, qui peuvent ensuite \u00eatre transform\u00e9s en produits de tuiles thermiquement stables(15). Non seulement la composition \u00e9tait r\u00e9sistante au chauffage \u00e0 1450 oC, mais elle \u00e9tait beaucoup moins ch\u00e8re que la production de frits et d\u2019engobes \u00e0 partir de nouveaux mat\u00e9riaux. Un engobe est une fine couche de mat\u00e9riaux principalement \u00e0 base d\u2019argile utilis\u00e9s sur et avec des c\u00e9ramiques pour fournir des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques. L\u2019un des nombreux avantages de l\u2019utilisation du verre moulu dans l\u2019engobe est une \u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie n\u00e9cessaire \u00e0 la production – car il se comporte comme un flux dans le processus de fabrication. Dans la production de gr\u00e8s, la c\u00e9ramique peut \u00eatre faite avec un grand pourcentage de verre moulu, entrela\u00e7ant \u00e0 1000 oC, avec une duret\u00e9 et une force comparables \u00e0 la porcelaine conventionnelle(16) – les chercheurs attribuent la force aux interactions entre le verre et l\u2019argile, produisant plusieurs phases cristallines.<\/p>\r\n

Ciments et briques<\/h2>\r\n

Dans la fabrication de ciments, le verre moulu a longtemps \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 comme agr\u00e9gat. Sous forme de poudre, les chercheurs ont remarqu\u00e9 que le verre moulu offre une certaine activit\u00e9 pozzolanique. Autrement dit, plus la poudre de verre moulu est fine, plus l\u2019activit\u00e9 pozzolanique est forte. Dans certains sc\u00e9narios, une quantit\u00e9 de ciment Portland dans le m\u00e9lange de b\u00e9ton peut \u00eatre remplac\u00e9e par du verre moulu(17). Le ciment r\u00e9fractaire est analogue au ciment conventionnel, mais le ciment Portland est remplac\u00e9 par divers aluminates de calcium. Il est utilis\u00e9 lorsque la r\u00e9sistance \u00e0 haute temp\u00e9rature est n\u00e9cessaire, comme dans les rev\u00eatements du four(18).<\/p>\r\n

Un autre avantage \u00e0 utiliser le verre moulu dans le ciment r\u00e9fractaire est sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9duire l\u2019expansion de l\u2019alcali-silice, bien qu\u2019il soit not\u00e9 que la taille des particules joue un r\u00f4le important(19). Les donn\u00e9es rapport\u00e9es dans la litt\u00e9rature montrent que si le verre \u00e0 d\u00e9chets est finement moulu, en particulier pour les grades de moins de 75 m, l\u2019effet alcalin-silice ne se produit pas et la durabilit\u00e9 du mortier est pr\u00e9serv\u00e9e ou m\u00eame am\u00e9lior\u00e9e(20). La pr\u00e9vention de cet effet prolonge la dur\u00e9e de vie du ciment r\u00e9fractaire. De plus, l\u2019utilisation de d\u00e9chets de verre entra\u00eenera une r\u00e9duction des co\u00fbts financiers et environnementaux de la production de ciment(21).<\/p>\r\n

Dans une \u00e9tude, il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que l\u2019inclusion du verre de terre us\u00e9 a am\u00e9lior\u00e9 les caract\u00e9ristiques de performance de la brique r\u00e9fractaire produite : le r\u00e9tr\u00e9cissement de tir a diminu\u00e9, tandis que la densit\u00e9 en vrac et la force compressive ont augment\u00e9 avec une plus grande teneur en verre(22). \u00c0 c\u00f4t\u00e9 de l\u2019oxyde de calcium, le verre moulu – comme source de silice – a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour former des briques r\u00e9fractaires \u00e0 la silice(23), et \u00e0 c\u00f4t\u00e9 de la poussi\u00e8re de calcaire pour produire des briques avec des propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance compressive am\u00e9lior\u00e9es(24). En outre, le verre moulu a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 de concert avec la biomasse et l\u2019argile pour produire une brique de feu efficace \u00e0 partir de mat\u00e9riaux uniquement renouvelables(25).<\/p>\r\n

\"briques \"b\u00e9ton<\/p>\r\n

Concepts similaires<\/h2>\r\n

La silice de riz est un produit naturel d\u00e9riv\u00e9 de la mouture des enveloppes de riz, elle a une teneur \u00e9lev\u00e9e en silice et est semblable dans les propri\u00e9t\u00e9s au verre moulu ultra-fin.<\/a><\/u><\/p>\r\n

Il a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour produire du cordrite \u00e0 des fins d\u2019isolation thermique(26). L\u2019utilisation du sable de silice dans la fabrication de briques r\u00e9fractaires offre \u00e9galement des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques am\u00e9lior\u00e9es, et des performances \u00e9lev\u00e9es \u00e0 des temp\u00e9ratures typiques de brique de feu(27). Le sable de silice, comme la silice de riz, est une poudre fine qui est largement similaire au verre moulu.<\/p>\r\n

Sommaire<\/h2>\r\n
    \r\n
  • La classe au sol (cullet) est un produit peu co\u00fbteux qui est en grande partie mis en d\u00e9charge s\u2019il n\u2019est pas recycl\u00e9. C\u2019est une source viable de silice.<\/li>\r\n
  • Il est utilis\u00e9 dans la production d\u2019acier et de verre pour la doublure des fours, souvent dans le cadre d\u2019un ciment r\u00e9fractaire.<\/li>\r\n
  • Le verre moulu est utilis\u00e9 dans les tundishes dans la fabrication de l\u2019acier, assurant un flux stable d\u2019acier fondu tout en \u00e9liminant les impuret\u00e9s.<\/li>\r\n
  • Dans la c\u00e9ramique r\u00e9fractaire et la gr\u00e8s, le verre moulu est utilis\u00e9 pour remplacer une partie de la mati\u00e8re argileuse et, ce faisant, augmente les capacit\u00e9s thermiques et la force.<\/li>\r\n
  • Dans le cadre de ciments r\u00e9fractaires, le verre moulu peut \u00eatre ajout\u00e9 pour remplacer une partie de l\u2019agr\u00e9gat, du ciment ou des deux – offrant des am\u00e9liorations de la r\u00e9sistance \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur.<\/li>\r\n
  • Dans les briques r\u00e9fractaires, l\u2019ajout de verre moulu a am\u00e9lior\u00e9 certaines caract\u00e9ristiques de performance m\u00e9canique.<\/li>\r\n
  • Dans l\u2019ensemble, le verre moulu est un mat\u00e9riau viable pour une utilisation dans des applications r\u00e9fractaires.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n

    \"glass_powder\"<\/p>\r\n

    R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p>\r\n

    1 A. Muan et E. F. Osborne, Phase Equilibrium among Oxides in Steelmaking<\/em>, Addison Wesley, Reading, \u00c9tats-Unis, 1965<\/p>\r\n

    2 M. H. Rahman et coll.,<\/em> Int. J. Sust. Construit. Env.<\/em>, 2017<\/strong>, 6, 37<\/p>\r\n

    3 A. Muan et S. Somiya, J. Am. Ceram. Soc.<\/em>, 1959<\/strong>, 42, 603<\/p>\r\n

    4 Q. Ma, et coll.<\/em>, C’est Constr. Construire. Mater.<\/em> 2015<\/strong>, 93, 371<\/p>\r\n

    5 R. K. Dhir OBE et coll.<\/em>, Sustainable Construction Materials: Glass Cullet<\/em>, Woodhead, Duxford, Royaume-Uni, 2018<\/p>\r\n

    6 Brevet am\u00e9ricain US3360387A, 1967, expir\u00e9<\/p>\r\n

    7 Brevet am\u00e9ricain US3963815A, 1974, expir\u00e9<\/p>\r\n

    8 S. Aminorroya et coll.<\/em>, Basic Tundish Powder Evaluation for Continuous Casting of Clean Steel<\/em>, dans AIS Tech – The Iron and Steel Technology Conference and Exposition<\/em>, Cleveland, 2006<\/p>\r\n

    9 Y. V. Materikin et V. A. Molochkov, Refractories<\/em>, 1983<\/strong>, 24, 108<\/p>\r\n

    10 E. T. Turkdogan, Ironmaking and Steelmaking<\/em>, 2004<\/strong>, 31, 131<\/p>\r\n

    11 Us Patents US5366535A, 1992, expir\u00e9 et US617437B1, 1996, expir\u00e9<\/p>\r\n

    12 M. R. Sahar et coll.<\/em>, Int. J. Mine Metallurgy Mat.<\/em>, 2018<\/strong>, 25, 350<\/p>\r\n

    13 K. Okada, Eur. J. Ceram. Soc.<\/em>, 2004<\/strong>, 24, 2367<\/p>\r\n

    14 W. Zhang et H. Liu, Ceram. Int.<\/em>, 2013<\/strong>, 39, 1943<\/p>\r\n

    15 A. P. N. Oliveira et coll.<\/em>, J. Cleaner Prod.<\/em>, 2015<\/strong>, 86, 461<\/p>\r\n

    16 E. Bernardo, J. Am. Ceram. Soc.<\/em>, 2008<\/strong>, 91, 2156<\/p>\r\n

    17 C. Shi et coll.<\/em>, Concr ciment. Res.<\/em>, 2005<\/strong>, 35, 987<\/p>\r\n

    18 N. Black et coll.<\/em>, Adv. Appl. Ceram.<\/em>, 2010<\/strong>, 109, 253<\/p>\r\n

    19 W. Li et coll.<\/em>, Int. J. Struct en b\u00e9ton. Mater.<\/em>, 2018<\/strong>, 12, 67<\/p>\r\n

    20 A. Monterro et coll.,<\/em> Waste Management<\/em>, 2005<\/strong>, 25, 197<\/p>\r\n

    21 I. B. Top\u00e7h et M. Canbaz, Concr ciment. Res.<\/em>, 2004<\/strong>, 34, 267<\/p>\r\n

    22 H. H. Abdeen, th\u00e8se de ma\u00eetrise, Universit\u00e9 islamique-Gaza, 2016<\/p>\r\n

    23 G. Almarahle, Suis. J. Appl. Sci.<\/em>, 2005<\/strong>, 2 465<\/p>\r\n

    24 P. Turgut, Mater. et Struct.<\/em>, 2008<\/strong>, 41, 805<\/p>\r\n

    25 M. Vlasova et coll.<\/em>, Sci. Frittage<\/em>, 2011<\/strong>, 43, 81<\/p>\r\n

    26 S. Sembling et coll.,<\/em> Ceram. Int.<\/em>, 2016<\/strong>, 42, 8431<\/p>\r\n

    27 C. Sadik, J. Mater. Env. Sci.<\/em>, 2013<\/strong>, 4 987<\/p>\r\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    La poudre de verre n\u2019est pas seulement bonne pour faire le nouveau verre – elle a \u00e9galement des applications dans les fours utilis\u00e9s pour faire le verre et au-del\u00e0.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":25809,"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":[745,2848,748],"tags":[],"class_list":["post-26159","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-argile-et-ceramique-blog","category-autre-blog","category-refractaire-blog"],"yoast_head":"\nApplications r\u00e9fractaires de poudres de verre<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Glass powder has uses beyond glassmaking, including in furnaces. 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