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Garnissage réfractaire et maintenance de cubilots pour la production continue de fonte.
La cuve est le corps cylindrique principal du cubilot et reçoit le lit de fusion. Le maçonnage doit résister à la sollicitation mécanique de la colonne de charge qui descend, à la sollicitation thermique dans les zones de préchauffage et de fusion ainsi qu'à l'attaque chimique des gaz ascendants. Selon le mode de marche, la cuve est maçonnée en briques acides (quartzite), basiques (magnésie) ou neutres (haute teneur en alumine).
Le creuset se situe dans la partie basse du cubilot et sert de bassin de collecte pour la fonte liquide et le laitier. Il est en permanence rempli de métal liquide et subit de ce fait des sollicitations thermiques et chimiques extrêmes. Le maçonnage du creuset est réalisé en briques hautement réfractaires, qui offrent une résistance maximale à la fonte liquide et au laitier.
Le plan des tuyères comprend les buses par lesquelles le vent chaud est insufflé dans le four. Les briques de tuyère sont exposées à une usure extrême du fait de la combinaison de température élevée, d'atmosphère oxydante et de contact avec le laitier. SBS utilise des briques de tuyère spéciales à teneur accrue en SiC ou en Al₂O₃, qui résistent à cette attaque multiple.
L'avant-creuset est une cuve chauffée séparée, placée devant le cubilot, dans laquelle la fonte liquide est collectée, mise à température et, si nécessaire, traitée métallurgiquement. Le garnissage de l'avant-creuset est en contact permanent avec la fonte liquide et doit résister à l'attaque du laitier et à l'érosion. SBS garnit les avant-creusets de briques à haute teneur en alumine ou de bétons de coulée, en fonction de la température de service et de la chimie du laitier.
La rigole de coulée conduit la fonte liquide du creuset ou de l'avant-creuset vers les poches de transport. Elle est exposée à des températures élevées et à l'action érosive de la fonte en écoulement. SBS réalise les rigoles de coulée à partir d'éléments réfractaires préfabriqués en béton à haute teneur en alumine, qui peuvent être remplacés rapidement en cas d'usure et assurent une conduite du métal sûre et maîtrisée.
Le cubilot est l'un des équipements les plus traditionnels et en même temps les plus efficaces de la fonderie de fonte. Selon le principe de la cuve à marche continue, coke, charge métallique et fondants sont enfournés par le haut — la fonte liquide est recueillie en bas au trou de coulée. SBS Refractory Service est spécialisée dans la construction réfractaire pour cubilots de toutes conceptions : du cubilot à vent chaud conventionnel au cubilot moderne à longue campagne équipé d'une cuve refroidie à l'eau. Nos équipes de constructeurs réfractaires expérimentés maîtrisent les exigences spécifiques du garnissage de cubilot et garantissent une exécution dans les délais avec une durée de vie maximale.
Les sollicitations subies par le garnissage réfractaire du cubilot sont extrêmement élevées en raison du contact direct avec le coke incandescent, la fonte liquide et les laitiers agressifs. Dans la zone de fusion, les températures dépassent 1 500 °C, tandis que la zone de préchauffage subit de fortes variations de température. Le plan des tuyères est particulièrement critique — le vent chaud à plus de 600 °C et des laitiers agressifs s'y conjuguent et y produisent l'usure locale la plus élevée. Selon le mode d'exploitation, SBS met en œuvre des concepts de garnissage acides, basiques ou neutres, exactement adaptés aux exigences métallurgiques et à la qualité de fonte recherchée.
Sur le plan économique, le garnissage réfractaire détermine dans une large mesure la durée de campagne et donc la productivité du cubilot. Un garnissage de qualité permet des campagnes plus longues entre les arrêts et réduit la charge de garnissage par tonne de fonte. Lors de la planification, SBS prend en compte non seulement la performance pure du matériau, mais aussi le coût global d'exploitation, consommation d'énergie et production de laitier incluses. À l'issue de chaque garnissage, nous documentons tous les matériaux et procédés mis en œuvre et restons à votre disposition à tout moment via notre hotline d'urgence pour toute question relative à la conduite du four.
Ces sollicitations déterminent le choix des matériaux et la conception du revêtement réfractaire.
Dans la zone de fusion du cubilot règnent des températures supérieures à 1 500 °C, avec en même temps un contact avec la fonte liquide, un laitier agressif et le coke incandescent. Cette triple sollicitation — thermique, chimique et mécanique — entraîne les taux d'usure les plus élevés de toute la cuve. SBS met en œuvre dans cette zone des matériaux hautement réfractaires à résistance maximale au laitier, qui permettent une durée de campagne économique même dans des conditions extrêmes.
Le plan des tuyères est la zone du cubilot la plus fortement sollicitée sur le plan thermique et chimique. Le vent chaud, à des températures supérieures à 600 °C, y rencontre le garnissage tandis que des laitiers agressifs baignent les briques de tuyère. La combinaison d'oxydation, de corrosion par le laitier et d'érosion mécanique due au coke entraîne une usure rapide. Des briques de tuyère spéciales à base de matériaux à haute teneur en alumine ou contenant du SiC offrent en réponse une résistance maximale.
En marche basique du cubilot se forment des laitiers riches en chaux, capables de détruire des garnissages acides conventionnels en quelques jours de fusion. Le laitier fortement basique réagit de manière particulièrement agressive avec les matériaux contenant du SiO₂ et entraîne une érosion rapide. Pour les cubilots basiques, SBS utilise des briques de magnésie ou de dolomie avec un mortier adapté, qui résistent à cette attaque chimique.
Au cours de la campagne, des accrétions de laitier et des voûtes de matière peuvent se former dans la cuve, entravant la descente du lit de fusion et provoquant des perturbations d'exploitation. Ces accrétions sont constituées de mélanges frittés de laitier et de réfractaire et ne peuvent être éliminées que par démolition mécanique. Une qualité de surface optimale du garnissage et une basicité de laitier correcte réduisent notablement la tendance à la formation d'accrétions.
Entre les campagnes, seuls quelques jours sont souvent disponibles pour l'inspection et la réparation du garnissage. Dans ce créneau restreint, les zones usées doivent être identifiées, démolies et regarnies. SBS planifie ces arrêts intermédiaires avec précision et travaille avec des équipes rodées, qui assurent une réparation de haute qualité même sous contrainte de temps.
Chaque zone de votre four impose ses propres exigences en matière de tenue en température, de résistance chimique et de résistance mécanique. Nous sélectionnons la combinaison de matériaux optimale.
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Maçonnage de la cuve en marche acide
Réparation de zones localement usées entre les campagnes
Nos prestations pour ce type de four — du regarnissage complet à la maintenance courante.
Notre processus structuré garantit qualité, respect des délais et sécurité sur chaque projet.
Contrôle de l'épaisseur du garnissage dans la cuve et au plan des tuyères après la campagne.
Définition de l'étendue des réparations et coordination avec le planning de la fonderie.
Démolition des zones usées, nouveau maçonnage avec briques et masses réfractaires.
Protection contre les poussières lors de la démolition, sécurisation contre les chutes de matériaux dans la cuve.
Après chaque campagne, nos spécialistes réalisent une évaluation systématique de l'état du cubilot. Le four refroidi est visité et l'épaisseur résiduelle du garnissage est mesurée dans toutes les zones critiques — zone de fusion, plan des tuyères, creuset et avant-creuset. Une attention particulière est portée aux accrétions de laitier, aux rigoles d'érosion et aux points de percement locaux. Nous documentons l'état d'usure par photographies et établissons un profil d'usure qui sert de base à la planification des réparations.
Sur la base du diagnostic, nous définissons l'étendue des réparations — des rapiéçages locaux au plan des tuyères jusqu'au regarnissage complet de la cuve. Le choix des matériaux dépend du mode de marche (acide ou basique), de la durée de campagne souhaitée et du budget. Nous coordonnons la période d'arrêt avec le planning de votre fonderie et veillons à ce que tous les matériaux et le personnel soient disponibles en temps voulu. Pour les fours à longue campagne, nous planifions également des réparations intermédiaires pendant les pauses entre campagnes.
L'exécution commence par la démolition du maçonnage usé — limitée localement pour les réparations partielles, sur toute la section de la cuve pour les regarnissages complets. Après la démolition, la virole en acier est inspectée à la recherche de déformations et de dommages de corrosion. Le nouveau maçonnage s'effectue brique par brique, du bas vers le haut : creuset, plan des tuyères, zone de fusion et zone de préchauffage. Chaque assise est maçonnée au mortier réfractaire et contrôlée quant au respect des cotes. Les tuyères sont enfin remontées et le garnissage est séché de manière contrôlée.
Les travaux dans la cuve du cubilot exigent des mesures de sécurité particulières. Avant toute entrée, le four est contrôlé quant à la température, à l'absence de gaz et à la stabilité du garnissage restant. Les prescriptions relatives aux travaux en espaces confinés s'appliquent, avec procédure d'autorisation et surveillance permanente de l'atmosphère. Lors de la démolition, masques anti-poussière et protections auditives protègent les collaborateurs. Des filets de retenue et des échafaudages de protection sont installés contre les chutes de matériaux depuis la partie haute de la cuve.
Plus de 500 projets de construction réfractaire réalisés avec succès dans la région DACH et au Benelux.
Cubilot
L'essentiel sur Cubilot
Regarnissage complet, réparation ou urgence — premier conseil gratuit et réponse rapide.
