Surveillance des tendances d’usure des matériaux réfractaires des hauts fourneaux

Résumé

Le revêtement réfractaire d’un haut fourneau est conçu pour survivre aux conditions très difficiles tout au long de la campagne du four. Néanmoins, le revêtement réfractaire s’use à divers degrés dans différentes sections du four pour toutes sortes de raisons. L’usure principale se produit sur la face chaude du revêtement. Les attaques chimiques, particulièrement dans le foyer et sur les parois latérales, sont parfois les principaux facteurs de dégradation rapide du matériau réfractaire, ce qui finit par exiger une réparation ou un remplacement.

La méthode la plus courante pour surveiller l’usure du matériau réfractaire est le calcul thermique unidimensionnel. La méthode consiste à recueillir les lectures d’un réseau de thermocouples et à les convertir en épaisseurs réfractaires à l’aide de calculs simples. Il existe aussi une méthode plus sophistiquée d’analyse des données des thermocouples, soit une analyse par éléments finis bidimensionnels et tridimensionnels. Ce type d’analyse fournit un profil d’épaisseur plus fiable du revêtement. En plus des calculs fondés sur la température, une évaluation acousto-ultrasonique peut aussi être faite pour déterminer les conditions du revêtement. Les techniques thermiques et acousto-ultrasoniques comportent des limites qui peuvent produire de faux résultats positifs ou négatifs. La raison principale d’une fausse interprétation des données est la présence d’attaques chimiques dans le revêtement. Toutefois, lorsque les données thermiques et acousto-ultrasoniques sont combinées, il est possible de déterminer la présence de changements chimiques à l’intérieur des matériaux réfractaires et de déterminer l’état du revêtement réfractaire avec précision. Cet article démontre à quel point il est important de combiner les deux techniques de surveillance des matériaux réfractaires pour obtenir des résultats précis quant à l’épaisseur et à l’état du revêtement réfractaire.