Bétons réfractaires pour four rotatif à ciment

Bétons réfractaires pour four rotatif à ciment

1. Bétons réfractaires renforcés de fibres d'acier pour fours à ciment
Les bétons réfractaires renforcés de fibres d'acier sont principalement composés de fibres d'acier inoxydable réfractaires, ce qui leur confère une résistance mécanique et une tenue aux chocs thermiques supérieures, améliorant ainsi leur résistance à l'usure et leur durée de vie. Ce matériau est principalement utilisé pour les pièces soumises à une forte usure à haute température, telles que les gueules de four, les trémies d'alimentation, les piliers résistants à l'usure et les revêtements de chaudières de centrales électriques.

2. Bétons réfractaires à faible teneur en ciment pour fours à ciment
Les bétons réfractaires à faible teneur en ciment comprennent principalement des bétons réfractaires à haute teneur en alumine, en mullite et en corindon. Cette gamme de produits se caractérise par une résistance mécanique élevée, une excellente résistance à l'érosion et à l'usure, ainsi que par des performances optimales. De plus, ce matériau peut être transformé en béton antidéflagrant à cuisson rapide, selon les exigences de temps de cuisson du client.

3. Bétons réfractaires à haute résistance et résistants aux alcalis pour fours à ciment
Les bétons réfractaires à haute résistance et résistants aux alcalis présentent une excellente résistance à l'érosion par les gaz alcalins et les scories, et une longue durée de vie. Ce matériau est principalement utilisé pour les revêtements de portes de fours, les fours de décomposition, les systèmes de préchauffage, les systèmes de gestion, etc., ainsi que pour d'autres revêtements de fours industriels.

Procédé de construction d'un revêtement de four rotatif en béton réfractaire à haute teneur en aluminium et faible teneur en ciment
La fabrication de bétons réfractaires à haute teneur en aluminium et à faible teneur en ciment pour le revêtement des fours rotatifs exige une attention particulière aux cinq processus suivants :

1. Détermination des joints de dilatation
L’expérience acquise avec les bétons réfractaires à haute teneur en aluminium et faible teneur en ciment montre que les joints de dilatation constituent un facteur déterminant de la durée de vie des revêtements de fours rotatifs. Le dimensionnement des joints de dilatation lors du coulage de ces revêtements est déterminé comme suit :

(1) Joints circonférentiels : sections de 5 m, un feutre de fibres de silicate d'aluminium de 20 mm est pris en sandwich entre les bétons réfractaires, et les fibres sont compactées après expansion pour amortir la contrainte d'expansion.

(2) Joints plats : Tous les trois bandes de béton réfractaire sont pris en sandwich avec du contreplaqué de 100 mm de profondeur dans la direction circonférentielle intérieure, et un joint est laissé à l'extrémité de travail, pour un total de 6 bandes.

(3) Pendant la coulée, 25 broches d'échappement sont utilisées par mètre carré pour libérer une certaine quantité de contrainte d'expansion lors de l'évacuation du four.

2. Détermination de la température de construction
La température de mise en œuvre optimale des bétons réfractaires à haute teneur en aluminium et faible teneur en ciment est de 10 à 30 °C. Si la température ambiante est basse, les mesures suivantes doivent être prises :

(1) Fermez l'environnement de construction environnant, ajoutez des installations de chauffage et empêchez strictement le gel.

(2) Utilisez de l'eau chaude à 35-50℃ (déterminée par la vibration du test de coulée sur place) pour mélanger le matériau.

3. Mélange
Déterminer la quantité de mélange nécessaire en une seule fois en fonction de la capacité du mélangeur. Une fois la quantité déterminée, introduire simultanément le matériau de coulage et les additifs contenus dans les sachets dans le mélangeur. Commencer par un mélange à sec de 2 à 3 minutes, puis ajouter les 4/5 de l'eau pesée, mélanger pendant 2 à 3 minutes, et enfin ajuster la quantité d'eau restante (1/5) en fonction de la viscosité de la boue. Après mélange homogène, effectuer un essai de coulage afin de déterminer la quantité d'eau nécessaire en fonction des vibrations et de la consistance de la boue. Cette quantité d'eau doit être strictement contrôlée. Tout en veillant à ce que la boue soit vibrable, il convient d'ajouter le moins d'eau possible (la quantité d'eau de référence pour ce réfractaire est de 5,5 % à 6,2 %).

4. Construction
Le temps de mise en œuvre du béton réfractaire à haute teneur en aluminium et faible teneur en ciment est d'environ 30 minutes. Les matériaux déshydratés ou condensés ne doivent pas être mélangés à de l'eau et doivent être éliminés. Utiliser une tige vibrante pour compacter le coulis. Prévoir une tige vibrante de rechange afin d'éviter son activation accidentelle en cas de défaillance de la première.
La mise en œuvre du matériau réfractaire doit être réalisée par bandes parallèles à l'axe du four rotatif. Avant chaque coulage, la surface de construction doit être nettoyée et exempte de poussière, de scories de soudure et autres débris. Il convient également de vérifier la qualité des soudures d'ancrage et du traitement de surface par peinture bitumineuse. Dans le cas contraire, des mesures correctives doivent être prises.
Dans la construction par coulée en bande, le corps de coulée doit être coulé à ciel ouvert, de la queue du four jusqu'à la tête, au fond du corps du four. Le coffrage de support est maintenu entre l'ancrage et la plaque d'acier. La plaque d'acier et l'ancrage sont solidement fixés par des blocs de bois. Le coffrage de support mesure 220 mm de hauteur, 620 mm de largeur et 4 à 5 m de longueur, avec un angle au centre de 22,5°.
La construction du second corps de coulée doit être effectuée une fois la bande définitivement solidifiée et le moule retiré. D'un côté, le gabarit en forme d'arc sert à fermer la pièce coulée, de la tête au fond du four. Le reste est analogue.
Lors du brassage du matériau de fonderie, le mélange de boue doit être ajouté au moule à pneu tout en vibrant. La durée du brassage doit être contrôlée afin d'éviter l'apparition de bulles visibles à la surface de la pièce moulée. Le moment du démoulage dépend de la température ambiante du chantier. Il est impératif de procéder au démoulage une fois que le matériau de fonderie a pris et atteint une résistance suffisante.

5. Cuisson du revêtement
La qualité de la cuisson du revêtement du four rotatif influe directement sur sa durée de vie. Auparavant, faute d'expérience et de méthodes éprouvées, on utilisait l'injection de fioul lourd pour la combustion lors des cuissons à basse, moyenne et haute température. Le contrôle de la température s'avérait difficile : en dessous de 150 °C, le fioul lourd brûlait mal ; au-delà, la montée en température était trop rapide et la répartition de la température très hétérogène. La température du revêtement aux endroits où le fioul brûlait était de 350 à 500 °C supérieure à celle des autres zones. De ce fait, le revêtement risquait de se rompre (des revêtements en fonte coulée ont déjà éclaté pendant la cuisson), ce qui réduisait considérablement sa durée de vie.