Réfractaires durables avec contenu recyclé

Le défi

Les réfractaires à base d’andalousite sont appréciés pour leur résistance aux chocs thermiques et leur stabilité volumique, mais la raréfaction des ressources et les préoccupations environnementales suscitent l’intérêt pour les alternatives recyclées. L’andalousite recyclée présente des défis liés aux impuretés et à la décomposition variable des grains en mullite—des facteurs qui créent des concentrations plus élevées de phase amorphe dans la composition réfractaire, réduisant la réfractarité et abaissant les températures de ramollissement.

La solution

Cette recherche a examiné les performances thermomécaniques de produits réfractaires façonnés avec des ratios variables d’andalousite non recyclée et recyclée. Le GrindoSonic MK7 couplé à un four haute température a permis la mesure du module E jusqu’à 1500°C, suivant l’évolution des propriétés élastiques au cours des cycles de chauffage et de refroidissement. Combiné aux essais de réfractarité sous charge et aux mesures de module de rupture à chaud, cela a fourni une caractérisation thermomécanique complète pour toutes les compositions.

Résultats

Une approche sélective s’est avérée efficace : remplacer uniquement la fraction grossière par de l’andalousite recyclée tout en conservant l’andalousite fine non recyclée limite la concentration de phase amorphe et préserve des performances thermomécaniques proches du matériau de référence. La composition D59R61 a présenté des profils de module E presque identiques aux échantillons de référence non recyclés, démontrant que durabilité et haute performance peuvent être combinées grâce à une sélection stratégique de la granulométrie.