Les matériaux réfractaires, comme leur nom l’indique, désignent généralement des matières premières utilisées pour fabriquer des composants capables de résister à des conditions de haute température, avec des températures de fonctionnement supérieures à 1200 °C (2192 °F). Ils sont largement utilisés dans les processus à haute température au sein d’une grande variété d’industries, notamment celles de l’acier, des métaux non ferreux, des matériaux de construction, des produits chimiques, de l’énergie, de la protection de l’environnement et de l’aérospatiale.
Les matériaux réfractaires sont couramment utilisés dans les processus de coulée continue, notamment pour le garnissage des paniers de coulée, les quenouilles de coulée, les plaques glissantes, les buses et d’autres pièces. Parmi les matériaux réfractaires couramment utilisés pour ce type d’application, on compte les briques en carbone d’aluminium-zirconium, les briques en carbone d’aluminium et les briques en carbone d’aluminium-magnésium.
La détermination de la composition chimique des matériaux réfractaires est essentielle pour garantir leur qualité, leurs performances et leur adéquation à des applications à haute température particulières. Les éléments les plus couramment analysés dans le cadre des inspections de matériaux réfractaires sont les suivants :
- Matières premières à base d’oxyde
- Produits finis
Nous comparons ici deux méthodes d’analyse élémentaire utilisées pour inspecter les matériaux réfractaires, en décrivant les exigences de préparation des échantillons, l’efficacité de l’inspection et les résultats d’analyse.
Comparaison de deux méthodes d’analyse élémentaire pour l’inspection des matériaux réfractaires
Le titrage acide-base est une méthode d’analyse élémentaire couramment utilisée en laboratoire. Cependant, avec cette méthode d’analyse chimique humide, un technicien ne peut obtenir des résultats que pour 2 à 3 échantillons par jour.
Dans l’industrie actuelle, où les exigences en matière d’analyses et d’inspections régulières des matériaux entrants sont élevées, les entreprises de matériaux réfractaires font face à une charge de travail considérable en termes d’investigations internes. Par ailleurs, l’efficacité des méthodes de titrage classiques reste limitée en raison du temps et de la main-d’œuvre qu’elles nécessitent.
Les analyseurs à fluorescence X portables (pXRF) offrent une méthode efficace et précise pour mesurer la composition élémentaire des matériaux réfractaires. Les techniciens peuvent obtenir des résultats d’analyse individuels en aussi peu que cinq minutes, tout en respectant l’exigence de marges d’erreur de ±10 %.
Voici un résumé des deux méthodes :
| Méthode d’inspection | Préparation des échantillons | Efficacité des inspections |
|---|---|---|
| Titrage chimique | On broie de grands échantillons et on les inspecte en les soumettant à des réactions chimiques (méthode destructive). | Possibilité d’analyser 2-3 échantillons par jour |
| Analyseur pXRF | On utilise des rayons X pour analyser de petits échantillons sur leurs six côtés, puis on prend la valeur moyenne (méthode non destructive). | Durée d’analyse de 5 minutes par échantillon |
Comparaison des méthodes pXRF et de titrage chimique en termes de préparation des échantillons et d’efficacité de l’inspection
Examinons maintenant les résultats. Le graphique ci-dessous montre une comparaison des pourcentages de teneur en alumine (oxyde d’aluminium produit synthétiquement, ou Al2O3) détectés dans les produits finis :
Comparaison des résultats de la méthode de détection par analyseur XRF portable Vanta Core
(durée moyenne des analyses de 50 secondes) et de la méthode de titrage
Ici, c’est un modèle Vanta Core (V2CA) qui a été utilisé pour réaliser les analyses. Le graphique montre une relation linéaire nette entre les résultats moyens obtenus à l’aide de l’analyseur pXRF et les résultats de laboratoire obtenus par la méthode de titrage chimique, ce qui confirme la fiabilité de l’inspection à l’aide de l’analyseur pXRF. L’appareil pXRF peut afficher les valeurs souhaitées après un simple étalonnage.
Les résultats de l’analyseur XRF portable Vanta montrent le pourcentage d’alumine (Al2O3) contenu dans le matériau réfractaire analysé.
Les analyseurs XRF portables permettent l’obtention de résultats d’analyse élémentaire précis et rapides au moyen d’une méthode non destructive. Ils améliorent donc considérablement l’efficacité de l’inspection des matériaux réfractaires. Si vous souhaitez voir en action l’analyseur XRF portable de nouvelle génération Vanta Core, contactez notre équipe
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