Hauts fourneaux de production de fer et fours à air chaud

Introduction à la structure d'isolation d'origine des hauts fourneaux et des hauts fourneaux à air chaud :

Le haut fourneau est un équipement thermique à la structure complexe. C'est l'équipement principal de la production de fer, qui présente les avantages d'une production importante, d'une productivité élevée et de faibles coûts.
Étant donné que la température de fonctionnement de chaque partie du haut fourneau est très élevée et que chaque partie est soumise à des effets mécaniques, tels que le frottement et l'impact de la charge en chute libre, la plupart des réfractaires de surface chaude utilisent des briques légères haute température CCEFIRE qui présentent des températures de ramollissement élevées sous charge et de bonnes résistances mécaniques à haute température.
L'un des principaux équipements auxiliaires du haut fourneau, le générateur d'air chaud alimente ce dernier en air chaud à haute température grâce à la chaleur issue de la combustion des gaz et aux échanges thermiques du treillis de briques. Chaque composant étant soumis aux réactions à haute température de la combustion des gaz, à l'érosion par les poussières et au nettoyage par les gaz de combustion, les réfractaires de surface chaude sont généralement constitués de briques isolantes légères CCEFIRE, de béton réfractaire, de briques d'argile ou d'autres matériaux présentant une bonne résistance mécanique.
Afin de garantir pleinement les effets d'isolation thermique du revêtement du four, et en respectant les principes de choix de matériaux techniquement fiables, économiques et raisonnables, le revêtement de la surface chaude de travail du haut fourneau et de son haut fourneau chaud sélectionne généralement des matériaux isolants à faible conductivité thermique et à bonnes performances d'isolation.
La méthode la plus traditionnelle consiste à sélectionner des produits en panneaux de silicate de calcium, qui possèdent cette structure d'isolation thermique spécifique : la structure de briques légères à haute teneur en aluminium + panneaux de silice-calcium avec une épaisseur d'isolation thermique d'environ 1000 mm.

Cette structure d'isolation thermique présente les défauts suivants lors de son application :

A. Les matériaux d'isolation thermique ont une conductivité thermique élevée et de faibles performances d'isolation thermique.
B. Les cartes en silicium-calcium utilisées dans la couche de doublure arrière peuvent se casser facilement, former des trous après avoir été cassées et provoquer une perte de chaleur.
C. Pertes importantes de stockage de chaleur, entraînant un gaspillage d'énergie.
D. Les panneaux de silicate de calcium ont une forte absorption d'eau, sont faciles à casser et offrent de mauvaises performances en construction.
E. La température d'application des panneaux de silicate de calcium est basse, à 600 °C.
Les matériaux d'isolation thermique utilisés dans les hauts fourneaux et leurs chambres de combustion doivent présenter d'excellentes performances d'isolation. Bien que la conductivité thermique des panneaux de silicate de calcium soit inférieure à celle des briques réfractaires, améliorant ainsi l'isolation, leur fragilité les rend très vulnérables à la casse lors de la construction, notamment en raison de la hauteur et du diamètre importants du four. Il en résulte une isolation du revêtement arrière incomplète et des résultats d'isolation insuffisants. Par conséquent, afin d'optimiser l'isolation thermique des hauts fourneaux métallurgiques et de leurs chambres de combustion, les produits en fibres céramiques CCEWOOL (briques/panneaux) constituent le matériau idéal.

Analyse des performances techniques des panneaux de fibres céramiques :

Les panneaux de fibres céramiques CCEWOOL sont fabriqués à partir de fibres de haute qualité (97-99 % d'Al₂O₃ + SiO₂), associées à des liants inorganiques et à des charges et additifs haute température. Leur fabrication repose sur un procédé de broyage, de mise en pâte et de filtration sous vide. Après séchage, les panneaux sont usinés (découpe, meulage, perçage) afin de garantir des performances et une précision dimensionnelle de niveau international. Leurs principales caractéristiques techniques sont les suivantes :
a. Haute pureté chimique : contenant 97 à 99 % d’oxydes haute température tels que Al₂O₃ et SiO₂, ce qui garantit la résistance thermique des produits. Les panneaux de fibres céramiques CCEWOOL peuvent non seulement remplacer les panneaux de silicate de calcium comme revêtement de parois de four, mais aussi être utilisés directement sur la surface chaude des parois du four pour leur conférer une excellente résistance à l’érosion éolienne.
b. Faible conductivité thermique et bons effets d'isolation thermique : Ce produit étant un produit en fibre céramique CCEWOOL fabriqué selon un procédé de production continu spécial, il offre de meilleures performances que les briques de terre de diatomées traditionnelles, les panneaux de silicate de calcium et autres matériaux de support composites en silicate grâce à sa faible conductivité thermique, ses meilleurs effets de conservation de la chaleur et ses effets significatifs d'économie d'énergie.
c. Haute résistance et facilité d'utilisation : Ces produits présentent une résistance élevée à la compression et à la flexion et sont composés de matériaux non cassants, répondant ainsi pleinement aux exigences des matériaux de sous-couche rigides. Ils peuvent être utilisés dans tous les projets d'isolation exigeant une haute résistance, en remplacement des matériaux de sous-couche tels que les couvertures ou les feutres. Par ailleurs, les panneaux de fibres céramiques CCEWOOL transformés possèdent des dimensions géométriques précises et peuvent être découpés et travaillés à volonté. Leur mise en œuvre est très simple, ce qui résout les problèmes de fragilité et de taux de dommages élevé rencontrés lors de la pose avec les panneaux de silicate de calcium. Ils permettent de réduire considérablement la durée et le coût des travaux.
En résumé, les panneaux de fibres céramiques CCEWOOL, produits par thermoformage sous vide, présentent d'excellentes propriétés mécaniques et des dimensions géométriques précises, tout en conservant les caractéristiques remarquables des matériaux d'isolation thermique fibreux. Ils peuvent remplacer les panneaux de silicate de calcium et s'appliquer aux applications d'isolation exigeant robustesse, autoportance et résistance au feu.