Analyse des Causes de Defaillances des Refractaires Industriels

Le defi

Les refractaires sont la “colonne vertebrale de l’industrie”, essentiels au fonctionnement rentable de pratiquement tous les processus thermiques et chimiques. Pourtant, ils sont frequemment mal compris, negliges et maltraites. Les problemes sont rarement causes par un seul facteur ; l’experience d’inspection en usine montre que les defaillances resultent generalement de sequences d’actions improbables creant des situations extremes. Un refractaire parfaitement bon peut paraitre defectueux en raison de facteurs echappant au controle du fabricant.

La solution

L’analyse du Dr Semler identifie sept raisons principales des problemes de refractaires : (1) conception du systeme et du revetement, (2) selection/specification des refractaires, (3) qualite et proprietes, (4) installation, (5) sechage/demarrage/maintenance, (6) exploitation, et (7) caracteristiques chimiques. Sept facteurs contributifs supplementaires incluent l’attention de la direction, les problemes de personnel, les contraintes de temps, les reductions de couts, les limites budgetaires, les conditions meteorologiques et les achats bases uniquement sur le prix.

Les essais soniques non destructifs permettent de detecter les variations de qualite avant l’installation. La Figure 1 de l’etude montre les resultats d’essais soniques pour quatre livraisons du meme produit de briques : trois livraisons ont montre une correlation coherente entre le module et la resistance, mais la livraison du 18 octobre etait clairement differente. Detecter de tels ecarts donne aux utilisateurs la possibilite d’agir avant que les problemes ne surviennent.

Resultats

Les problemes dus a la qualite des refractaires sont evitables car ils peuvent generalement etre detectes par des controles rapides et simples. L’article documente de nombreux exemples : des briques alumine-chrome avec 50 a 98% de delaminations internes detectees par essais soniques ; des blocs de fond ou 80% ne respectaient pas les directives de porosite/resistance ; des voutes de fours a verre defaillantes en quelques semaines a cause de briques hors specifications. Les specifications d’achat, l’examen des donnees de controle qualite du fabricant et les essais de confirmation aleatoires peuvent reduire ou eliminer les depenses inutiles qui, dans les pires cas, impliquent des pertes de production, des fermetures d’usine, des blessures et des deces.

Point clé : Les essais soniques ont detecte des taux de delamination interne de 50 a 98% dans les briques alumine-chrome et des taux de defaillance de 80% dans les blocs de fond — des defauts invisibles a l’inspection visuelle qui auraient cause des defaillances en service.