Évaluation et surveillance de l’état des fours grâce à l’utilisation de techniques novatrices d’essais non destructifs (Furnace Condition Assessment And Monitoring By Utilization Of Innovative NDT Techniques) (en anglais seulement)

Résumé

Dans l’industrie du cuivre, l’utilisation continue des cuves pyrométallurgiques dépend généralement de l’épaisseur résiduelle et de la qualité de leur revêtement réfractaire. La pénétration de la coulée dans le revêtement peut en entraîner le délaminage voire, dans les cas extrêmes, le soulèvement du revêtement dans le foyer d’un four à oxygène ou de transformation. La formation de craquelures et de délaminations dans le revêtement réfractaire du foyer, des parois ou du plafond de la chambre de combustion peut entraîner l’infiltration de la coulée et accroître le risque de débordement. Les parties importantes telles que les trous de coulée doivent faire l’objet d’une surveillance constante pour détecter tout signe de détérioration du revêtement réfractaire du canal de coulée. Les dispositifs de surveillance génèrent des données qui peuvent faciliter le perfectionnement des méthodes de forage ou de crevage, ce qui entraînera l’augmentation du tonnage de matière coulée entre deux réparations.

Cet article décrit la mise en œuvre de techniques novatrices que le groupe Essais non destructifs (END) de Hatch a mises au point et appliquées aux fours de fusion éclair, aux fours de conversion à oxygène ainsi qu’à des fours pour procédés Noranda/Teniente, Isasmelt ou Mitsubishi. À titre d’exemple, la technique d’écho par acousto-ultrasons (Acousto Ultrasonic-Echo ou AU-E) consiste à évaluer l’épaisseur et l’intégrité du revêtement réfractaire à partir de la face froide de la cuve, pendant que celle-ci fonctionne. La technique de surveillance acoustique de trou de coulée est également décrite. Elle consiste à surveiller, en tout temps, l’usure du canal de coulée à l’intérieur même de ce dernier, afin d’améliorer les méthodes de coulée.

L’article porte également sur les principes sous-jacents de ces deux techniques, les mécanismes de collecte de données et certaines études de cas. Les deux techniques allient des méthodes traditionnelles d’acquisition de données à des techniques de pointe de traitement du signal, notamment la reconnaissance de formes à l’aide de réseaux de neurones artificiels. L’accroissement de la puissance des ordinateurs et l’accès à des canaux de communication rapide (Internet) offrent de nouvelles possibilités d’inspection périodique ou de surveillance continue des fours en service. Il est également question de l’emploi non traditionnel de techniques classiques (thermographie et détection des fuites par émission acoustique, notamment) pour mesurer l’épaisseur des revêtements réfractaires et détecter les cavités.