réfractaire (matériau).

réfractaire (matériau). produit résistant à des températures élevées, utilisé dans la construction de certaines chambres de combustion, de fours de traitement à haute température, ou dans le revêtement interne de certains réacteurs chimiques. Les produits réfractaires sont, dans leur majorité, des variétés particulières de produits céramiques, moulés à la température ambiante sous forme de pâte plastique et acquérant ensuite leur état physico-chimique définitif par cuisson. Il existe toutefois des panneaux réfractaires légers constitués par un feutre de fibres minérales réfractaires naturelles, comme l'amiante, dans lesquels la cuisson ne joue que le rôle accessoire de stabilisant du produit d'agglutination. Méthodes de mise en oeuvre. Les matériaux réfractaires traditionnels se présentent comme des matériaux de construction et sont constitués de briques parallélépipédiques, de briques de forme (réalisation des plafonds, ou voûtes, ou de parois verticales cylindriques), de pièces creuses de faible rayon, de pièces complexes de formes diverses entourant les brûleurs, à travers lesquelles passe l'air comburant autour d'une canne axiale métallique qui porte l'injecteur de combustible, de pièces constituant le brûleur lui-même (dans le cas d'utilisation de combustibles gazeux). Les voûtes des fours peuvent être constituées comme de véritables voûtes de maçonnerie autostables, ou comme des voûtes suspendues, les briques étant alors portées par des supports métalliques verticaux accrochés à une charpente (ils s'engagent dans des rainures de forme, ménagées dans les briques sur leur côté froid). C'est surtout dans la construction de voûtes modernes très légères que l'on utilise les panneaux minces de fibres réfractaires naturelles. Le jointoiement des briques et des pièces de forme est assuré par des mortiers réfractaires spéciaux, dont la composition est souvent voisine de celle des matériaux qu'ils assemblent. De nouvelles techniques dites de gunitage se sont développées récemment : elles permettent, dans certains cas, d'éviter le recours aux briques et matériaux de forme et de constituer des sols et des parois verticales par projection de béton réfractaire sur des panneaux métalliques, comportant des agrafes en métal réfractaire, soudées perpendiculairement à leur paroi, qui ne débouchent pas sur la face chaude et sur lesquelles vient s'accrocher le béton. Exemples d'application. Les longues batteries de fours à coke sont entièrement construites en matériaux réfractaires traditionnels autoporteurs, au même titre que les hauts fourneaux et les récupérateurs, type Cowper, qui leur sont associés. Les fours Siemens de verreries et les fours Siemens-Martin d'aciéries, en forme de tunnels, ont leur sole et leurs pieds-droits construits en matériaux réfractaires autoporteurs. Leurs voûtes surbaissées peuvent être autoporteuses ou soutenues par des éléments métalliques de suspension. Les fours métallurgiques de traitement thermique, les chambres de combustion des fours de cimenteries, les fours de raffineries et d'usines pétrochimiques relèvent des diverses techniques disponibles. Enfin, certains réacteurs chimiques, à l'intérieur desquels se déroulent des réactions à haute température généralement exothermiques, peuvent être garnis intérieurement de revêtements réfractaires qui sont alors en contact avec les réactifs et les produits de la réaction. Composition physico-chimique des produits réfractaires. Cette composition est d'une très grande diversité. À titre d'exemple, une brique ordinaire, d'argile commune et de sable, constitue déjà un matériau réfractaire de performance modeste, mais utilisable dans des foyers domestiques (cheminées en briques) ; le renforcement en silice des composés silico-alumineux du matériau améliore sa résistance aux températures élevées (on aboutit, à la limite, aux briques dites de silice, dans lesquelles la teneur résiduelle en matériau céramique d'agglutination est devenue très faible). La résistance à des températures plus élevées peut être obtenue en agglutinant de l'alumine quasiment pure. La stabilisation définitive des matériaux réfractaires peut relever de la seule cuisson initiale avant mise en oeuvre, de la cuisson initiale complétée par le franchissement d'un point de transformation interne lors de la première mise en service (batteries de fours à coke), ou de la seule cuisson in situ lors de la première mise en température (réfractaires gunités, mortiers réfractaires d'assemblage). Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats acier céramique - Les techniques de fabrication des céramiques - Autres types artisanaux et industriels de céramiques fonderie four matériau métallurgie réacteur - 2.CHIMIE