FR3142539A1 - HOT REPAIR PROCESS - Google Patents
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Abstract
Procédé de réparation à chaud d’une région à réparer à l’intérieur d’une installation industrielle différente d’un four de verrerie, la région à réparer étant à une température supérieure à 250°C, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) installation d’un coffrage intérieur dans une position de service, de manière à réaliser un moule autour de la région à réparer ;b) remplissage du moule avec un produit de réparation,au moins une partie du coffrage intérieur étant en un composite à matrice céramique. Pas de figure d’abrégéMethod for hot repair of a region to be repaired inside an industrial installation other than a glassmaking furnace, the region to be repaired being at a temperature above 250°C, said method comprising the following steps: a ) installation of an interior formwork in a service position, so as to make a mold around the region to be repaired; b) filling the mold with a repair product, at least part of the interior formwork being made of a matrix composite ceramic. No abstract figure
Description
La présente invention est relative à un procédé de réparation à chaud d’une installation industrielle, en particulier d’une installation industrielle différente d’un four de verrerie.The present invention relates to a process for hot repair of an industrial installation, in particular an industrial installation other than a glassmaking furnace.
Une installation industrielle soumise à des températures élevées comporte classiquement des pièces en un produit réfractaire, choisies en fonction de l’endroit où elles sont disposées, de manière à résister aux contraintes locales, notamment aux agressions chimiques et/ou thermiques liées à l’exploitation de ladite installation industrielle, et apporter à celle-ci une durée de vie satisfaisante. Le choix peut également être guidé par la nécessité de ne pas générer de défauts lors de l’exploitation de l’installation industrielle, en particulier lorsque celle-ci est un four de fusion de l’acier. Par exemple, dans un four à induction de fusion de l’acier, il faut éviter l’apport de phosphore qui fragilise l’acier.An industrial installation subjected to high temperatures conventionally comprises parts made of a refractory product, chosen according to the location where they are arranged, so as to resist local constraints, in particular chemical and/or thermal attacks linked to operation. of said industrial installation, and provide it with a satisfactory lifespan. The choice can also be guided by the need not to generate defects during the operation of the industrial installation, in particular when it is a steel melting furnace. For example, in an induction furnace for melting steel, it is necessary to avoid the addition of phosphorus which weakens the steel.
Afin d’augmenter la durée de vie d’une installation industrielle, en particulier un four industriel, l’exploitant est amené à réaliser des réparations. Une réparation consiste à combler un espace vide résultant de l’usure de l’installation industrielle par un matériau de réparation, c'est-à-dire à fixer un matériau de réparation dans une région initialement occupée par un matériau réfractaire et qui a disparu du fait de l’usure. Cette région est appelée « région à réparer ».In order to increase the lifespan of an industrial installation, in particular an industrial oven, the operator is required to carry out repairs. A repair consists of filling an empty space resulting from wear of the industrial installation with a repair material, that is to say, fixing a repair material in a region initially occupied by a refractory material and which has disappeared due to wear. This region is called the “repair region”.
La
Une région à réparer est un espace vide, c'est-à-dire dépourvu de matière réfractaire, délimité partiellement par une ou plusieurs pièces réfractaires de l’installation industrielleA region to be repaired is an empty space, that is to say devoid of refractory material, partially delimited by one or more refractory parts of the industrial installation
Pour réparer une installation industrielle, en particulier un four industriel, on réalise classiquement un coffrage afin de matérialiser la région à réparer et réaliser, éventuellement avec la ou les pièces réfractaires, un moule apte à retenir le produit de réparation avant qu’il ne durcisse. Les éléments du coffrage, par exemple sous la forme de plaques, planes ou non, sont classiquement maintenus par des accessoires dans une position de service dans laquelle ils définissent ledit moule.To repair an industrial installation, in particular an industrial oven, a formwork is conventionally produced in order to materialize the region to be repaired and to produce, possibly with the refractory part(s), a mold capable of retaining the repair product before it hardens. . The formwork elements, for example in the form of plates, flat or not, are conventionally held by accessories in a service position in which they define said mold.
Le coffrage comporte ou est constitué d’une partie disposée du côté où l’usure s’est initialement produite. On appelle « coffrage intérieur », cette partie du coffrage. Par exemple, pour réparer la paroi d’une enceinte de four constituée de blocs réfractaires, un coffrage intérieur est disposé pour délimiter, à l’intérieur de l’enceinte, la région à réparer.The formwork comprises or consists of a part placed on the side where the wear initially occurred. This part of the formwork is called “inner formwork”. For example, to repair the wall of a furnace enclosure made of refractory blocks, an interior formwork is placed to delimit, inside the enclosure, the region to be repaired.
Lorsque l’usure a conduit à un passage traversant la paroi, le coffrage peut également comporter une partie à l’extérieur de l’enceinte, ou « coffrage extérieur », afin d’éviter que le matériau de réparation ne s’échappe à l’extérieur de l’enceinte. La partie extérieure du coffrage est classiquement un placage.When wear has led to a passage crossing the wall, the formwork may also include a part outside the enclosure, or "external formwork", in order to prevent the repair material from escaping into the enclosure. outside the enclosure. The exterior part of the formwork is classically a veneer.
Une réparation « à chaud » est une réparation qui est réalisée à une température typiquement supérieure à 250°C. Réparer à chaud ne nécessite donc qu’une réduction limitée de la température, voire aucune réduction de température, ce qui limite considérablement la durée d’interruption de l’exploitation de l’installation industrielle, voire la supprime.A “hot” repair is a repair that is carried out at a temperature typically above 250°C. Repairing hot therefore only requires a limited reduction in temperature, or even no reduction in temperature, which considerably limits the duration of interruption in the operation of the industrial installation, or even eliminates it.
Par ailleurs, la région à réparer, en particulier à l’intérieur d’une enceinte fermée, est souvent peu accessible, ce qui rend difficile la réalisation du coffrage intérieur pour certaines régions à réparer. En particulier, l’introduction des éléments de coffrage intérieur peut nécessiter de ménager des passages à travers la paroi de l’enceinte. En outre, lors d’une réparation à chaud, aucun opérateur ne peut parfois pénétrer dans l’enceinte. L’opération d’installation du coffrage intérieur doit donc alors être réalisée à distance de la région à réparer. L’encombrement et le poids des éléments du coffrage intérieur peuvent donc ralentir considérablement la réalisation du coffrage.Furthermore, the region to be repaired, particularly inside a closed enclosure, is often difficult to access, which makes it difficult to create interior formwork for certain regions to be repaired. In particular, the introduction of interior formwork elements may require providing passages through the wall of the enclosure. In addition, during a hot repair, no operator can sometimes enter the enclosure. The operation of installing the interior formwork must therefore be carried out at a distance from the region to be repaired. The bulk and weight of the interior formwork elements can therefore considerably slow down the creation of the formwork.
Ces contraintes rendent aussi très délicate la réalisation d’un coffrage intérieur de forme complexe, en particulier lorsque la région à réparer fait saillie vers l’intérieur de l’enceinte.These constraints also make it very difficult to create interior formwork of a complex shape, particularly when the region to be repaired protrudes towards the interior of the enclosure.
Le moule est ensuite rempli de produit de réparation, classiquement au moyen d’une pompe. Le produit de réparation subit une hausse brutale de sa température en pénétrant dans le moule, entraînant notamment une diminution de son aptitude à s’écouler. Il est donc difficile de remplir de manière homogène le moule.The mold is then filled with repair product, conventionally using a pump. The repair product undergoes a sudden increase in temperature upon entering the mold, leading in particular to a reduction in its ability to flow. It is therefore difficult to fill the mold evenly.
Classiquement, le coffrage intérieur est en métal et est refroidi par circulation d’eau. Après durcissement du produit de réparation, le coffrage intérieur est retiré.Conventionally, the interior formwork is made of metal and is cooled by circulating water. After the repair product has hardened, the interior formwork is removed.
Après durcissement du produit de réparation, le retrait du coffrage laisse place à des pièces réfractaires reconstituées. Généralement, les coffrages métalliques ne permettent cependant pas de reconstituer les formes d’origine si elles sont complexes.After hardening of the repair product, removal of the formwork leaves room for reconstituted refractory parts. Generally, however, metal formwork does not allow the original shapes to be recreated if they are complex.
Il existe également une solution de réparation à chaud consistant à projeter (« gunitage ») un produit de réparation dans la région à réparer. Cependant, cette technique de réparation ne permet pas de réaliser des réparations d’épaisseur importante.There is also a hot repair solution consisting of projecting (“guniting”) a repair product into the region to be repaired. However, this repair technique does not allow repairs of significant thickness to be carried out.
Il existe ainsi un besoin permanent pour un procédé de réparation résolvant les problèmes susmentionnés, en particulier permettant une remise en production rapide de l’installation industrielle.There is thus a permanent need for a repair process resolving the aforementioned problems, in particular allowing a rapid return to production of the industrial installation.
La présente invention vise à satisfaire, au moins partiellement, ce besoin.The present invention aims to satisfy, at least partially, this need.
L’invention propose un procédé de réparation à chaud d’une région d’une installation industrielle à une température supérieure à 250°C, en particulier à l’intérieur d’une enceinte de l’installation industrielle, en particulier à l’intérieur d’une enceinte d’un four industriel, dite « région à réparer », l’installation industrielle étant de préférence différente d’un four de verrerie, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
a) installation d’un coffrage dans une position de service, de manière à réaliser un moule autour de la région à réparer ;
b) remplissage, de préférence par coulage, du moule avec un produit de réparation,
au moins une partie du coffrage étant en un Composite à Matrice Céramique (CMC).The invention proposes a method for hot repair of a region of an industrial installation at a temperature above 250°C, in particular inside an enclosure of the industrial installation, in particular inside of an enclosure of an industrial oven, called the “region to be repaired”, the industrial installation preferably being different from a glassmaking oven, said method comprising the following steps:
a) installation of formwork in a service position, so as to make a mold around the region to be repaired;
b) filling, preferably by pouring, the mold with a repair product,
at least part of the formwork being made of a Ceramic Matrix Composite (CMC).
Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, les inventeurs ont notamment découvert qu’un CMC ne modifie sensiblement pas la qualité du produit fabriqué dans ladite installation lorsqu’il est mis en contact avec ledit produit, et/ou ne modifie sensiblement pas la conduite de ladite installation industrielle, et donc n’impose pas un retrait du coffrage à la fin de la réparation.As will be seen in more detail in the remainder of the description, the inventors have notably discovered that a CMC does not significantly modify the quality of the product manufactured in said installation when it is brought into contact with said product, and/or does not does not significantly modify the operation of said industrial installation, and therefore does not require removal of the formwork at the end of the repair.
Par ailleurs, un CMC
- est léger, ce qui facilite sa manipulation,
- est facile à conformer suivant des géométries complexes, ce qui permet une adaptation précise à la configuration de la région à réparer.Furthermore, a CMC
- is light, which makes it easier to handle,
- is easy to conform to complex geometries, which allows precise adaptation to the configuration of the region to be repaired.
De manière supplémentaire, un CMC résiste bien aux chocs thermiques, ce qui permet en particulier une réparation à chaud sans dégradation des éléments du coffrage lors de leur introduction dans une enceinte de l’installation industrielle.Additionally, a CMC resists thermal shock well, which in particular allows hot repair without damaging the formwork elements when they are introduced into an enclosure of the industrial installation.
L’invention permet ainsi une remise en production particulièrement rapide de l’installation industrielle.The invention thus allows a particularly rapid return to production of the industrial installation.
Un procédé selon l’invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles et préférées suivantes :
- l’installation industrielle est choisie parmi :
- un four de fusion du fer ou de l’acier, et une partie d’un tel four ;
- un four de fusion d’un métal non ferreux ;
- un élément configuré pour transférer du métal en fusion, en particulier depuis un four de fusion dudit métal, ledit élément pouvant être désolidarisé physiquement dudit four ;
- un four de cimenterie ;
- un four de réduction de minerai ;
- un incinérateur ;
- un four de traitement des déchets dangereux ;
- un gazéificateur ;
- un reformeur ;
- un four de cuisson de céramiques ;
- un réacteur de noir de carbone ;
- une cuve de rétention destinée à retenir un produit en fusion à une température supérieure à 250°C, notamment en cas de déversement accidentel dudit produit ;
- une cellule d’électrolyse de l’aluminium ;
- une chambre de combustion d’une turbine ;
- une chaudière ;
- le procédé comporte, après l’étape b), une étape 5) de frittage du produit de réparation introduit dans le moule à l’étape b), le produit de réparation fritté obtenu étant constitué d’une pluralité de constituants, la teneur massique de tout constituant du produit de réparation fritté présent en une teneur massique supérieure à 5%,
- différant de moins de 20% de la teneur massique dudit constituant dans ledit composite à matrice céramique, et/ou
- différant de moins de 20% de la teneur massique dudit constituant dans une région de l’installation industrielle délimitant la région à réparer ;
- au moins un élément dudit coffrage présente la forme d’une partie de l’installation industrielle qui était en saillie avant que ladite partie ne disparaisse par usure ;
- la fabrication du coffrage comporte une prise d’une empreinte sur une réplique, au moins partielle, de ladite installation industrielle telle qu’avant l’usure ayant conduit à la région à réparer ;
- le coffrage est abandonné dans la région à réparer après ladite réparation ;
- le coffrage est entièrement en un composite à matrice céramique ;
- au moins un élément du coffrage en un composite à matrice céramique comporte des trous traversants et/ou des renfoncements disposés de manière à être remplis par le produit de réparation lors de l’étape b) ;
- le coffrage comporte
- des éléments de coffrage délimitant partiellement la région à réparer, et
- des accessoires de maintien desdits éléments de coffrage dans une position de service,
lesdites accessoires étant en un composite à matrice céramique, identique ou différent du composite à matrice céramique des éléments de coffrage ;
- le composite à matrice céramique d’au moins une partie du coffrage, voire de tout le coffrage, et/ou le composite à matrice céramique d’au moins un accessoire
- est (sont) fritté(s), et/ou
- présente(nt) une porosité ouverte supérieure à 15% et inférieure à 50%, et/ou
- comporte(nt) plus de 20% et moins de 80% en volume de fibres, et/ou
- comporte(nt) des fibres dont au moins une partie sont des fibres comportant plus de 95% en masse d’oxydes, et/ou
- comporte(nt) des fibres dont au moins une partie sont des fibres comportant plus de 95% en masse d’un matériau différent d’un oxyde, et/ou
- comporte(nt) une matrice composée pour plus de 90% d’oxydes et/ou de carbures et/ou de nitrures et/ou d’au moins un composé d’oxynitrure d’au moins les éléments Si, Al et N, en particulier d’un sialon, en pourcentage massique, et/ou
- présente(nt) une masse volumique apparente supérieure à 1,0 g/cm3et inférieure à 2 g/cm3;
- ledit procédé comporte les étapes suivantes :
2) optionnellement, rinçage de ladite région à réparer,
3) optionnellement, réduction de la température dans ladite installation industrielle, jusqu’à une température supérieure à 250°C ;
4) mise en œuvre des étapes a) et b) ;
5) de préférence, en particulier lorsque le procédé comporte une étape 3), augmentation et maintien de la température de l’installation industrielle entre 400°C et 1400°C afin de fritter le produit de réparation ;
6) si ledit procédé comporte une étape 3), augmentation de la température de ladite installation industrielle jusqu’à sa température de fonctionnement ;
- l'installation industrielle comporte une enceinte contenant un produit fluide, de préférence un produit pulvérulent ou en fusion, en particulier un métal en fusion, et ledit procédé comporte, avant l’étape a), l’étape suivante :
- si la région à réparer est, au moins partiellement, délimitée par une surface de l’installation industrielle en contact avec du dit produit fluide, , vidange, au moins partielle, de ladite enceinte de manière à exposer ladite région à réparer ;
et, après l’étape b), l’étape suivante :
- reprise de l’exploitation normale,
la température de l’installation industrielle étant maintenue dans ladite région à réparer pendant toutes les étapes du procédé ;
- l'installation industrielle comporte une enceinte contenant un produit fluide, de préférence un produit pulvérulent ou en fusion, en particulier un métal en fusion, et ledit procédé comporte, avant l’étape a), les étapes suivantes :
1) si la région à réparer est, au moins partiellement, délimitée par une surface de l’installation industrielle en contact avec du dit produit fluide, vidange, au moins partielle, de ladite enceinte, de manière à exposer ladite région à réparer ;
3) réduction de la température dans la région à réparer jusqu’à une température supérieure à 250°C ;
et, après l’étape b), les étapes suivantes :
5) augmentation et maintien de la température de la région à réparer entre 1000°C et 1400°C afin de fritter le produit de réparation ;
6) reprise de l’exploitation normale de l’installation industrielle, c'est-à-dire réglage de la température de ladite installation industrielle à sa température de fonctionnement ;
- à l’étape 3) on réduit la température dans la région à réparer à une température supérieure à 900°C et inférieure à 1500°C ;
- ledit procédé comporte une étape de rinçage de la région à réparer après exposition de la région à réparer ;
- au moins un élément du coffrage présente la forme d’une partie de l’installation industrielle qui était en saillie avant que ladite partie ne disparaisse par usure et, de préférence, la fabrication du coffrage comporte une prise d’une empreinte sur une réplique de ladite partie de ladite installation industrielle avant usure ;
- la région à réparer est au moins en partie délimitée par une paroi latérale et/ou une paroi de fond d’une enceinte, par exemple d’une cuve destinée à contenir un produit en fusion, ledit coffrage comportant ou étant constitué par un coffrage intérieur installé à l’intérieur de ladite enceinte à l’étape a) ;
- l’enceinte est fermée et inaccessible à un opérateur ;
- la région à réparer est au moins en partie délimitée par un chenal de coulée.A method according to the invention may also include one or more of the following optional and preferred characteristics:
- the industrial installation is chosen from:
- an iron or steel melting furnace, and part of such a furnace;
- a furnace for melting a non-ferrous metal;
- an element configured to transfer molten metal, in particular from a furnace for melting said metal, said element being able to be physically separated from said furnace;
- a cement kiln;
- an ore reduction furnace;
- an incinerator;
- a hazardous waste treatment oven;
- a gasifier;
- a reformer;
- a ceramic firing kiln;
- a carbon black reactor;
- a retention tank intended to retain a molten product at a temperature above 250°C, particularly in the event of accidental spillage of said product;
- an aluminum electrolysis cell;
- a combustion chamber of a turbine;
- a boiler ;
- the method comprises, after step b), a step 5) of sintering the repair product introduced into the mold in step b), the sintered repair product obtained being made up of a plurality of constituents, the content mass of any constituent of the sintered repair product present in a mass content greater than 5%,
- differing by less than 20% of the mass content of said constituent in said ceramic matrix composite, and/or
- differing by less than 20% of the mass content of said constituent in a region of the industrial installation delimiting the region to be repaired;
- at least one element of said formwork has the shape of a part of the industrial installation which was projecting before said part disappeared through wear;
- the manufacture of the formwork includes taking an impression on a replica, at least partial, of said industrial installation as before the wear leading to the region to be repaired;
- the formwork is abandoned in the region to be repaired after said repair;
- the formwork is entirely made of a ceramic matrix composite;
- at least one element of the formwork made of a ceramic matrix composite has through holes and/or recesses arranged so as to be filled by the repair product during step b);
- the formwork includes
- formwork elements partially delimiting the region to be repaired, and
- accessories for maintaining said formwork elements in a service position,
said accessories being made of a ceramic matrix composite, identical to or different from the ceramic matrix composite of the formwork elements;
- the ceramic matrix composite of at least part of the formwork, or even the entire formwork, and/or the ceramic matrix composite of at least one accessory
- is (are) sintered, and/or
- present(s) an open porosity greater than 15% and less than 50%, and/or
- contain(s) more than 20% and less than 80% by volume of fibers, and/or
- comprise(s) fibers of which at least a part are fibers comprising more than 95% by mass of oxides, and/or
- comprise(s) fibers of which at least a part are fibers comprising more than 95% by mass of a material other than an oxide, and/or
- comprise(s) a matrix composed of more than 90% of oxides and/or carbides and/or nitrides and/or at least one oxynitride compound of at least the elements Si, Al and N, in particular of a sialon, in mass percentage, and/or
- present(s) an apparent density greater than 1.0 g/cm3and less than 2g/cm3;
- said process comprises the following steps:
2) optionally, rinsing said region to be repaired,
3) optionally, reduction of the temperature in said industrial installation, up to a temperature above 250°C;
4) implementation of steps a) and b);
5) preferably, in particular when the process includes a step 3), increasing and maintaining the temperature of the industrial installation between 400°C and 1400°C in order to sinter the repair product;
6) if said process includes a step 3), increasing the temperature of said industrial installation to its operating temperature;
- the industrial installation comprises an enclosure containing a fluid product, preferably a powdery or molten product, in particular a molten metal, and said process comprises, before step a), the following step:
- if the region to be repaired is, at least partially, delimited by a surface of the industrial installation in contact with said fluid product, emptying, at least partially, of said enclosure so as to expose said region to be repaired;
and, after step b), the following step:
- resumption of normal operation,
the temperature of the industrial installation being maintained in said region to be repaired during all stages of the process;
- the industrial installation comprises an enclosure containing a fluid product, preferably a powdery or molten product, in particular a molten metal, and said process comprises, before step a), the following steps:
1) if the region to be repaired is, at least partially, delimited by a surface of the industrial installation in contact with said fluid product, emptying, at least partially, of said enclosure, so as to expose said region to be repaired;
3) reduction of the temperature in the region to be repaired to a temperature above 250°C;
and, after step b), the following steps:
5) increasing and maintaining the temperature of the region to be repaired between 1000°C and 1400°C in order to sinter the repair product;
6) resumption of normal operation of the industrial installation, that is to say adjustment of the temperature of said industrial installation to its operating temperature;
- in step 3) the temperature in the region to be repaired is reduced to a temperature greater than 900°C and less than 1500°C;
- said method comprises a step of rinsing the region to be repaired after exposure of the region to be repaired;
- at least one element of the formwork has the shape of a part of the industrial installation which was projecting before said part disappeared through wear and, preferably, the manufacture of the formwork includes taking an imprint on a replica of said part of said industrial installation before wear;
- the region to be repaired is at least partly delimited by a side wall and/or a bottom wall of an enclosure, for example of a tank intended to contain a molten product, said formwork comprising or being constituted by formwork interior installed inside said enclosure in step a);
- the enclosure is closed and inaccessible to an operator;
- the region to be repaired is at least partly delimited by a casting channel.
Les caractéristiques décrites dans le cadre d’un coffrage en général sont applicables, dans le cas particulier de la réparation d’une enceinte, en particulier d’une cuve, à un coffrage intérieur, que le coffrage utilisé pour réparer l’enceinte comporte ou non un coffrage extérieur, et que le coffrage extérieur éventuel soit en un CMC ou non. En particulier, au moins un élément du coffrage intérieur peut présenter la forme d’une partie de l’enceinte qui était en saillie vers l’intérieur de ladite enceinte avant que ladite partie ne disparaisse par usure, la fabrication du coffrage intérieur pouvant comporter une prise d’une empreinte sur une réplique de la partie de ladite enceinte non usée.The characteristics described in the context of formwork in general are applicable, in the particular case of repairing an enclosure, in particular a tank, to interior formwork, whether the formwork used to repair the enclosure comprises or not an exterior formwork, and whether the possible exterior formwork is in a CMC or not. In particular, at least one element of the interior formwork may have the shape of a part of the enclosure which was projecting towards the interior of said enclosure before said part disappeared through wear, the manufacture of the interior formwork may include a taking an imprint on a replica of the part of said unworn enclosure.
Le coffrage intérieur peut être abandonné dans la région à réparer après ladite réparation.The interior formwork may be abandoned in the region to be repaired after said repair.
L’invention concerne aussi une installation industrielle, en particulier un four industriel, comportant au moins une région réparée selon un procédé selon l’invention.The invention also relates to an industrial installation, in particular an industrial oven, comprising at least one region repaired according to a method according to the invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront encore à l’examen de la description qui va suivre et au regard du dessin annexé dans lequel :
- la
- la
- la
- la
- la
- there
- there
- there
- there
- there
Par « enceinte », on entend une partie d’une installation industrielle qui définit une chambre. Une enceinte est délimitée latéralement par une paroi latérale, dont la forme n’est pas limitative, par une paroi de fond, et optionnellement par une paroi de voûte. La paroi latérale, la paroi de fond et la paroi de voûte peuvent présenter une ou plusieurs ouvertures d’accès à la chambre.By “enclosure” we mean a part of an industrial installation which defines a room. An enclosure is delimited laterally by a side wall, the shape of which is not restrictive, by a bottom wall, and optionally by a vault wall. The side wall, the back wall and the vault wall may have one or more openings for access to the chamber.
Par « cuve », on désigne une enceinte qui, en service, contient un produit en fusion, en particulier un métal en fusion.By “tank”, we mean an enclosure which, in service, contains a molten product, in particular a molten metal.
Par cuve ou enceinte « fermée », on entend une cuve ou une enceinte dans laquelle un individu ne peut pénétrer en service.By “closed” tank or enclosure, we mean a tank or enclosure into which an individual cannot enter while in service.
L’invention est particulièrement bien adaptée à la réparation d’une enceinte, notamment d’une cuve, mais n’est pas limitée à ce mode de réalisation.The invention is particularly well suited to the repair of an enclosure, in particular a tank, but is not limited to this embodiment.
Un « coffrage » est une partie du « moule » dans lequel le produit de réparation est introduit.A “formwork” is a part of the “mold” into which the repair product is introduced.
Il résulte généralement d’un assemblage d’un ou plusieurs « éléments du coffrage » et d’un positionnement du ou des éléments de coffrage assemblés dans la « position de service ». La partie du moule définie par le coffrage est complétée avec une partie de l’installation industrielle de manière à constituer le moule. Par exemple, la partie de la surface intérieure d’une enceinte qui a été usée peut compléter le coffrage pour délimiter la région à réparer.It generally results from assembling one or more “formwork elements” and positioning the assembled formwork element(s) in the “service position”. The part of the mold defined by the formwork is completed with part of the industrial installation so as to constitute the mold. For example, the portion of the interior surface of an enclosure that has been worn away can complete the formwork to delineate the area to be repaired.
Outre les éléments de coffrage, un coffrage comporte des « accessoires », utilisés pour assembler et fixer en position de service les éléments de coffrage, et qui ne sont pas en contact avec le matériau de réparation lors de la réparation. A la différence des accessoires, les éléments de coffrage sont des pièces qui entrent en contact avec le matériau de réparation lors de la réparation.In addition to the formwork elements, a formwork includes “accessories”, used to assemble and fix the formwork elements in the service position, and which are not in contact with the repair material during the repair. Unlike accessories, formwork elements are parts that come into contact with the repair material during the repair.
La région à réparer peut être compartimentée au moyen de cloisons. Une cloison est considérée comme un élément de coffrage.The area to be repaired can be compartmentalized using partitions. A partition is considered a formwork element.
Un « passage » est un trou qui traverse une paroi, par exemple mettant ainsi en communication l’intérieur et l’extérieur d’une enceinte, par exemple d’une cuve, d’un réacteur de noir de carbone, ou d’une chambre de combustion. Il peut résulter de l’usure de la paroi ou être ménagé, par exemple pour l’introduction des éléments de coffrage à travers la paroi.A “passage” is a hole which passes through a wall, for example thus connecting the interior and exterior of an enclosure, for example a tank, a carbon black reactor, or a combustion chamber. It can result from wear of the wall or be provided, for example for the introduction of formwork elements through the wall.
Le « diamètre équivalent » d’une surface est le diamètre d’un disque de même aire que cette surface.The “equivalent diameter” of a surface is the diameter of a disk with the same area as this surface.
On appelle « produit non-façonné » un mélange particulaire sec.A dry particulate mixture is called an “unshaped product”.
Par produit « en un matériau » ou « d’un matériau », on entend un produit constitué pour plus de 95%, plus de 98%, de préférence sensiblement 100% de sa masse dudit matériau.By product “in a material” or “of a material”, we mean a product consisting of more than 95%, more than 98%, preferably substantially 100% of its mass of said material.
Par « matériau réfractaire », on entend un matériau présentant une température de fusion supérieure à 1500°C. Cette définition est communément employée par la personne du métier et citée dans «Matériaux réfractaires et céramiques techniques (éléments de céramurgie et de technologie) », G. Aliprandi, éditions Septima Paris, 1979. Cet ouvrage donne également en pages 297 à 301 des exemples de matériaux réfractaires, notamment oxydes, carbures et nitrures.By “refractory material” is meant a material having a melting temperature greater than 1500°C. This definition is commonly used by those skilled in the art and cited in “ Refractory materials and technical ceramics (elements of ceramurgy and technology )”, G. Aliprandi, éditions Septima Paris, 1979. This work also gives examples on pages 297 to 301 refractory materials, including oxides, carbides and nitrides.
Par « température de transition vitreuse » d’un verre, on entend la température à laquelle ledit verre passe de l’état solide à l’état visqueux. La température de transition vitreuse peut être déterminée par analyse thermique différentielle (ATD). La température de transition vitreuse est la température à laquelle ledit verre présente une viscosité sensiblement égale à 1012Pa.s. Un verre est classiquement considéré « à l’état solide » à une température inférieure à sa température de transition vitreuse.By “glass transition temperature” of a glass, we mean the temperature at which said glass passes from the solid state to the viscous state. The glass transition temperature can be determined by differential thermal analysis (DTA). The glass transition temperature is the temperature at which said glass has a viscosity substantially equal to 10 12 Pa.s. A glass is conventionally considered “in the solid state” at a temperature below its glass transition temperature.
Par « liant à chaud », on entend un constituant présentant une température de fusion supérieure à 600°C, et apte à lier ensemble, après durcissement sous l’effet d’une baisse de la température, des particules auxquelles il a été mélangé.By “hot binder” is meant a constituent having a melting temperature greater than 600°C, and capable of binding together, after hardening under the effect of a drop in temperature, the particles with which it has been mixed.
On appelle « taille maximale » le percentile 99,5 (D99,5) d’une poudre, ce percentile correspondant au pourcentage en masse de 99,5%, sur la courbe de distribution granulométrique cumulée des tailles des particules de la poudre, les tailles des particules étant classées par ordre croissant. Les distributions granulométriques et la taille maximale peuvent être déterminés à l’aide d’un granulomètre laser. Le granulomètre laser peut être un Partica LA-950 de la société HORIBA.We call “maximum size” the 99.5 percentile (D 99.5 ) of a powder, this percentile corresponding to the mass percentage of 99.5%, on the cumulative particle size distribution curve of the powder particle sizes, the particle sizes being classified in ascending order. Particle size distributions and maximum size can be determined using a laser particle size analyzer. The laser particle size analyzer can be a Partica LA-950 from the company HORIBA.
Par « auto-coulable à chaud », on entend un produit de réparation capable de s’étaler sous son seul propre poids, et de remplir le moule sans conduire à une ségrégation, dans une gamme de température comprise entre 250°C et 1550°C. On considère qu’il y a ségrégation lorsque la face de coulée du produit obtenu après mise en place du produit de réparation et frittage présente une couche superficielle de laitance s’étendant, depuis ladite face de coulée, sur une profondeur de 3 mm ou plus. Cette couche superficielle de laitance peut facilement être mise en évidence après séchage ou frittage du produit, le sciage s’effectuant dans un plan perpendiculaire à la face de coulée.By “self-pourable hot”, we mean a repair product capable of spreading under its own weight, and of filling the mold without leading to segregation, in a temperature range between 250°C and 1550° vs. It is considered that there is segregation when the casting face of the product obtained after placement of the repair product and sintering has a surface layer of laitance extending, from said casting face, to a depth of 3 mm or more . This surface layer of laitance can easily be revealed after drying or sintering of the product, the sawing being carried out in a plane perpendicular to the casting face.
Lorsqu’il est fait référence à ZrO2ou à la zircone, il y a lieu de comprendre ZrO2et les traces de HfO2. En effet, un peu de HfO2, chimiquement indissociable du ZrO2dans un procédé de fusion et présentant des propriétés semblables, est toujours naturellement présent dans les sources de zircone à des teneurs massiques généralement inférieures à 2%. L’oxyde d’hafnium n’est alors pas considéré comme une impureté.When reference is made to ZrO 2 or zirconia, it is necessary to understand ZrO 2 and traces of HfO 2 . Indeed, a little HfO 2 , chemically inseparable from ZrO 2 in a fusion process and presenting similar properties, is always naturally present in zirconia sources at mass contents generally less than 2%. Hafnium oxide is then not considered an impurity.
Par « Composite à Matrice Céramique », ou « CMC », on entend classiquement une céramique composée d’un textile en céramique rigidifié par une matrice céramique.By “Ceramic Matrix Composite”, or “CMC”, we conventionally mean a ceramic composed of a ceramic textile stiffened by a ceramic matrix.
Un « textile » est un assemblage de fibres, éventuellement un fil, en particulier un assemblage de fils. Le textile représente typiquement entre 20% et 80% du volume d’un CMC, le complément à 100% étant la matrice.A “textile” is an assembly of fibers, possibly a thread, in particular an assembly of threads. The textile typically represents between 20% and 80% of the volume of a CMC, the complement to 100% being the matrix.
De manière générale, lorsqu’il est fait référence à un pourcentage volumique relatif à un objet, par exemple un CMC (par exemple un pourcentage de fibres) ou la matrice d’un CMC (comme dans la phrase précédente), le volume à considérer est celui de l’objet défini par sa surface extérieure, c'est-à-dire qu’il inclut les espace vides à l’intérieur de l’objet.Generally speaking, when reference is made to a volume percentage relating to an object, for example a CMC (for example a percentage of fibers) or the matrix of a CMC (as in the previous sentence), the volume to be considered is that of the object defined by its exterior surface, that is to say it includes the empty spaces inside the object.
Une « fibre » est un filament dont la longueur est supérieure à 5 fois son diamètre équivalent.A “fiber” is a filament whose length is greater than 5 times its equivalent diameter.
Le « diamètre équivalent » d’une fibre est le diamètre d’un disque de même surface que sa section transversale à mi-longueur.The “equivalent diameter” of a fiber is the diameter of a disk with the same surface area as its cross section at mid-length.
Dans un textile, les fibres peuvent être assemblées de manière désordonnée, comme dans un feutre ou un papier, ou selon une ou plusieurs directions préférentielles, de préférence sous la forme de fils, eux-mêmes de préférence sous la forme d’un ou plusieurs tissus. Un fil d’un textile peut être
- un « fil simple », qui est un assemblage de fibres qui, en section transversale, comporte plus de 10 et de préférence moins de 500 000 fibres, et dont la longueur est supérieure à 5 fois le diamètre, ou
- un « fil assemblé », qui est un assemblage de fils simples qui, en section transversale, comporte de préférence plus de 2 et de préférence moins de 500 fils simples.In a textile, the fibers can be assembled in a disorderly manner, as in felt or paper, or in one or more preferred directions, preferably in the form of threads, themselves preferably in the form of one or more fabrics. A thread of a textile can be
- a “single yarn”, which is an assembly of fibers which, in cross section, comprises more than 10 and preferably less than 500,000 fibers, and whose length is greater than 5 times the diameter, or
- an “assembled wire”, which is an assembly of single wires which, in cross section, preferably comprises more than 2 and preferably less than 500 single wires.
Un textile peut être en particulier :
- une structure organisée de fibres, et/ou de fils, simples ou assemblés, notamment un tricot ou un tissu, ou
- une structure aléatoire de fibres, et/ou de fils, simples ou assemblés, par exemple un voile, et/ou de fibres non incorporées sous la forme de fils, ladite structure aléatoire pouvant être par exemple un papier ou un feutre, une structure aléatoire n’étant pas préférée.A textile can be in particular:
- an organized structure of fibers and/or threads, simple or assembled, in particular a knitted fabric or a fabric, or
- a random structure of fibers, and/or threads, simple or assembled, for example a veil, and/or fibers not incorporated in the form of threads, said random structure being able to be for example a paper or a felt, a structure random not being preferred.
Un « tissu » est constitué d’un réseau de fils de chaîne parallèles et de fils de trame traversant transversalement ledit réseau.A “fabric” is made up of a network of parallel warp threads and weft threads crossing said network transversely.
Un « tricot » est constitué d’un réseau de fils se présentant sous la forme de boucles.A “knit” is made up of a network of threads in the form of loops.
Une « nappe » est constituée d’un ensemble de fils parallèles.A “tablecloth” is made up of a set of parallel wires.
Par « céramique », on entend un produit qui n’est ni métallique, ni organique. Dans le cadre de la présente invention, le carbone est considéré comme un produit céramique.By “ceramic” we mean a product that is neither metallic nor organic. In the context of the present invention, carbon is considered to be a ceramic product.
Un « sialon », SiAlON, est un composé d’oxynitrure d’au moins les éléments Si, Al et N, en particulier un composé respectant l’une des formules suivantes :
- SixAlyOuNv, dans laquelle :
-xest supérieur ou égal à 0, supérieur à 0,05, supérieur à 0,1 ou supérieur à 0,2, et inférieur ou égal à 1, inférieur ou égal à 0,8 ou inférieur ou égal à 0,4,
-yest supérieur ou égal à 0, ou supérieur à 0,1, supérieur à 0,3 ou supérieur à 0,5, et inférieur ou égal à 1,
-uest supérieur à 0, supérieur à 0,1 ou supérieur à 0,2, et inférieur ou égal à 1 ou inférieur ou égal à 0,7,
-vest supérieur à 0, supérieur à 0,1, supérieur à 0,2 ou supérieur à 0,5, ou supérieur à 0,7, et inférieur ou égal à 1,
-x+y> 0,
-x, y, uetvétant des indices stœchiométriques et normalisés par rapport à celui qui est le plus élevé, rendu égal à 1 ;
- MexSi12-(m+n)Al(m+n)OnN16-n, avec 0 ≤ x ≤ 2, Me un cation choisi parmi les cations de lanthanides, Fe, Y, Ca, Li et leurs mélanges, 0 ≤m≤ 12, 0 ≤n≤ 12 et 0 <n+m≤ 12, les SiAlON suivant cette formule étant généralement appelés « α’ - SiAlON » ou « SiAlON-α’».A “sialon”, SiAlON, is an oxynitride compound of at least the elements Si, Al and N, in particular a compound respecting one of the following formulas:
- Si x Al y O u N v , in which:
- x is greater than or equal to 0, greater than 0.05, greater than 0.1 or greater than 0.2, and less than or equal to 1, less than or equal to 0.8 or less than or equal to 0.4,
- y is greater than or equal to 0, or greater than 0.1, greater than 0.3 or greater than 0.5, and less than or equal to 1,
- u is greater than 0, greater than 0.1 or greater than 0.2, and less than or equal to 1 or less than or equal to 0.7,
- v is greater than 0, greater than 0.1, greater than 0.2 or greater than 0.5, or greater than 0.7, and less than or equal to 1,
- x + y > 0,
- x, y, u and v being stoichiometric indices and normalized with respect to the one which is the highest, made equal to 1;
- Me x Si 12-(m+n) Al (m+n) O n N 16-n , with 0 ≤ x ≤ 2, Me a cation chosen from lanthanide cations, Fe, Y, Ca, Li and their mixtures, 0 ≤ m ≤ 12, 0 ≤ n ≤ 12 and 0 < n + m ≤ 12, the SiAlONs following this formula generally being called "α' - SiAlON" or "SiAlON-α'".
« Comporter » ou « comprendre » ou « présenter » doivent être interprétés de manière non limitative.“Behave” or “understand” or “present” must be interpreted in a non-limiting manner.
Un procédé selon l’invention est utilisé pour la réparation à chaud d’une région d’une installation industrielle.A method according to the invention is used for hot repair of a region of an industrial installation.
De préférence, l’installation industrielle est choisie parmi :
- un four de fusion du fer ou de l’acier, et une partie d’un tel four, en particulier un four à arc électrique (ou« electrical arc furnace »en anglais »), un four à arc immergé (ou« submerged arc furnace »en anglais), un four électrique à électrodes plongeantes (ou« open slag bath furnace »en anglais), un haut-fourneau (ou« blast furnace »en anglais) , un convertisseur à oxygène (ou« basic oxygen furnace »en anglais), un four de réduction directe de minerai de fer (ou« direct reduction iron shaft furnace »en anglais), un chenal de coulée (ou« runner »en anglais), un four de réchauffage de l’acier (ou« metal and iron reheat furnace »en anglais), un four de maintien (ou« holder and melter furnace »en anglais), un panier de coulée (ou« tundish »en anglais) ;
- un four de fusion d’un métal non ferreux, en particulier un four de fusion de l’aluminium, un four de fusion du magnésium, un four de fusion du cuivre ;
- un élément physiquement indépendant d’un four de fusion ou désolidarisable physiquement d’un four de fusion d’un métal, en contact avec ledit métal en fusion et permettant de transférer ledit métal en fusion dudit four de fusion jusqu’à une autre installation, en particulier une poche de transfert (ou« transfert ladle »en anglais) ;
- un four de cimenterie, notamment un four rotatif ;
- un four de réduction de minerais, notamment un four de réduction de minerais de fer ;
- un incinérateur, notamment un incinérateur de déchets domestiques, une chaudière d’incinération d’ordures ménagères ;
- un four de traitement des déchets dangereux ;
- un gazéificateur, notamment un gazéificateur de charbon, un gazéificateur de coke de pétrole, un gazéificateur de biomasse ;
- un reformeur, notamment un reformeur de méthane ou un reformeur secondaire ;
- un four de cuisson de céramiques ;
- un réacteur de noir de carbone ;
- une cuve de rétention destinée à retenir un produit se trouvant à une température supérieure à 250°C en cas de déversement accidentel dudit produit ;
- une cellule d’électrolyse de l’aluminium ;
- une chambre de combustion d’une turbine, en particulier d’une turbine à gaz ;
- une chaudière, en particulier une chaudière de centrale thermique.Preferably, the industrial installation is chosen from:
- an iron or steel melting furnace, and part of such a furnace, in particular an electric arc furnace , a submerged arc furnace arc furnace” in English), an electric furnace with plunging electrodes (or “open slag bath furnace” in English), a blast furnace (or “blast furnace” in English), an oxygen converter (or “basic oxygen furnace” in English), a direct reduction iron shaft furnace (or “direct reduction iron shaft furnace” in English), a casting channel (or “runner” in English), a steel reheating furnace (or “ metal and iron reheat furnace” in English), a holding furnace (or “holder and melter furnace” in English), a tundish (or “tundish” in English);
- a furnace for melting a non-ferrous metal, in particular an aluminum melting furnace, a magnesium melting furnace, a copper melting furnace;
- an element physically independent of a melting furnace or physically detachable from a metal melting furnace, in contact with said molten metal and making it possible to transfer said molten metal from said melting furnace to another installation , in particular a transfer pocket (or “transfer ladle” in English);
- a cement kiln, in particular a rotary kiln;
- an ore reduction furnace, in particular an iron ore reduction furnace;
- an incinerator, in particular a domestic waste incinerator, a household waste incineration boiler;
- a hazardous waste treatment oven;
- a gasifier, in particular a coal gasifier, a petroleum coke gasifier, a biomass gasifier;
- a reformer, in particular a methane reformer or a secondary reformer;
- a ceramic firing kiln;
- a carbon black reactor;
- a retention tank intended to retain a product at a temperature above 250°C in the event of accidental spillage of said product;
- an aluminum electrolysis cell;
- a combustion chamber of a turbine, in particular of a gas turbine;
- a boiler, in particular a thermal power plant boiler.
La région à réparer peut être en particulier localisée dans une paroi de l’installation industrielle, par exemple dans la paroi latérale d’une enceinte, par exemple d’une cuve, de ladite installation industrielle, en particulier une paroi d’une enceinte fermée, en particulier d’une cuve fermée.The region to be repaired may in particular be located in a wall of the industrial installation, for example in the side wall of an enclosure, for example of a tank, of said industrial installation, in particular a wall of a closed enclosure , in particular of a closed tank.
La région à réparer peut présenter la forme d’une cavité, traversante ou non, par exemple d’une région en dépression, notamment du fait d’une usure, par exemple débouchant vers l’intérieur d’une enceinte de l’installation industrielle.The region to be repaired may have the shape of a cavity, through or not, for example a depression region, in particular due to wear, for example opening towards the inside of an enclosure of the industrial installation .
La
Dans un mode de réalisation, en particulier pour la réparation d’une enceinte comportant une paroi en contact avec un produit fluide, notamment un produit en fusion ou pulvérulent, dans la région à réparer,
par exemple pour la réparation d’une cuve d’un four de fusion de fer ou d’acier, ou d’un four de fusion d’un métal non ferreux, en particulier un four de fusion d’aluminium, un four de fusion de magnésium, un four de fusion de cuivre, ou pour la réparation un chenal de coulée, notamment pour de tels fours, ou encore pour la réparation d’une cuve d’un incinérateur,
le procédé comporte uneétape 1)de vidange, au moins partielle, de ladite enceinte de manière à exposer ladite région à réparer.In one embodiment, in particular for the repair of an enclosure comprising a wall in contact with a fluid product, in particular a molten or powdery product, in the region to be repaired,
for example for the repair of a tank of an iron or steel melting furnace, or of a non-ferrous metal melting furnace, in particular an aluminum melting furnace, a melting furnace of magnesium, a copper melting furnace, or for the repair of a casting channel, in particular for such furnaces, or even for the repair of an incinerator tank,
the method comprises a step 1) of emptying, at least partially, said enclosure so as to expose said region to be repaired.
Le produit fluide peut être notamment sous forme liquide ou sous forme pulvérulente, par exemple sous la forme de cendres.The fluid product may in particular be in liquid form or in powder form, for example in the form of ashes.
La vidange peut être réalisée selon toute technique connue de la personne du métier.Emptying can be carried out using any technique known to those skilled in the art.
Par exemple, il est possible d’évacuer le produit fluide, notamment le produit en fusion ou les cendres au travers de passages, par exemple percés dans la paroi de fond de l’enceinte ou créés par le démontage d’une ou de plusieurs électrodes ou d’un ou plusieurs brûleurs.For example, it is possible to evacuate the fluid product, in particular the molten product or the ashes through passages, for example pierced in the bottom wall of the enclosure or created by the dismantling of one or more electrodes or one or more burners.
L’étape 1) est optionnelle pour la réparation d’une enceinte dont la partie à réparer est exposée, par exemple une partie à réparer qui n’est pas en contact avec un produit fluide, notamment avec un produit en fusion ou avec des cendres, comme par exemple pour la réparation d’une paroi de voûte, ou d’une paroi d’une chambre de turbine, ou d’un four de cuisson de céramiques.Step 1) is optional for the repair of an enclosure whose part to be repaired is exposed, for example a part to be repaired which is not in contact with a fluid product, in particular with a molten product or with ashes. , for example for the repair of a vault wall, or a wall of a turbine chamber, or a ceramic firing kiln.
A l’étape 2), optionnelle, la région à réparer est rincée, c’est-à-dire débarrassée d’une grande quantité de résidus de produit avec lequel elle a été en contact lors de l’utilisation de l’installation industrielle, selon toute technique conventionnelle. De préférence, on pulvérise, au moins sur la région à réparer, un produit adapté, notamment pour fluidifier les résidus de produit avec lequel elle a été en contact lors de l’utilisation, de manière à ce que l’évacuation desdits résidus soit plus facile. Par exemple, la pulvérisation de carbonate de sodium est bien adaptée pour fluidifier un résidu de laitier métallurgique. In step 2) , optional, the region to be repaired is rinsed, that is to say cleared of a large quantity of product residue with which it was in contact during use of the industrial installation , using any conventional technique. Preferably, at least on the region to be repaired, a suitable product is sprayed, in particular to fluidize the residues of the product with which it has been in contact during use, so that the evacuation of said residues is more effective. easy. For example, spraying sodium carbonate is well suited to fluidizing a metallurgical slag residue.
A l’étape 3), optionnelle, la température dans la région à réparer peut être réduite à une température supérieure à 250°C, de préférence supérieure à 400°C, de préférence supérieure à 500°C, de préférence supérieure à 600°C, de préférence supérieure à 700°C, de préférence supérieure à 800°C, de préférence supérieure à 900°C, et de préférence inférieure à 1550°C, de préférence inférieure à 1500°C, voire inférieure à 1450°C ou 1400°C. In step 3) , optional, the temperature in the region to be repaired can be reduced to a temperature greater than 250°C, preferably greater than 400°C, preferably greater than 500°C, preferably greater than 600° C, preferably greater than 700°C, preferably greater than 800°C, preferably greater than 900°C, and preferably less than 1550°C, preferably less than 1500°C, or even less than 1450°C or 1400°C.
Dans un mode de réalisation, le produit de réparation utilisé à l’étape b) contient un liant à chaud, et à l’étape 3), la température dans la région à réparer est réduite à une température à laquelle le liant à chaud n’est pas à l’état solide. En particulier, lorsque le liant à chaud est un verre, la température est réduite à une température qui reste supérieure à la température de transition vitreuse dudit verre. Ledit verre est de préférence choisi pour que sa température de transition vitreuse soit comprise entre 600°C et 1350°C, de préférence entre 900°C et 1350°C, de préférence entre 1000°C et 1300°C, de préférence entre 1150°C et 1250°C.In one embodiment, the repair product used in step b) contains a hot binder, and in step 3), the temperature in the region to be repaired is reduced to a temperature at which the hot binder n It is not in a solid state. In particular, when the hot binder is a glass, the temperature is reduced to a temperature which remains higher than the glass transition temperature of said glass. Said glass is preferably chosen so that its glass transition temperature is between 600°C and 1350°C, preferably between 900°C and 1350°C, preferably between 1000°C and 1300°C, preferably between 1150°C. °C and 1250°C.
A l’étape 4), le produit de réparation est mis en place suivant les étapes a) et b). In step 4) , the repair product is put in place following steps a) and b).
A l’étape a),on délimite la région à réparer à l’aide d’un coffrage 32, de manière à constituer, avec l’installation industrielle, en particulier un four industriel, un moule pour le produit de réparation. In step a), the region to be repaired is delimited using formwork 32, so as to constitute, with the industrial installation, in particular an industrial oven, a mold for the repair product.
Le coffrage 32 comporte, voire est constitué (
Lorsque la région à réparer traverse une paroi de l’installation industrielle, en particulier la paroi d’une enceinte, par exemple la paroi d’une cuve contenant, en service, du produit en fusion, elle débouche par des ouvertures intérieure et extérieure sur des faces intérieure et extérieure de la paroi, respectivement. Le coffrage 32 comporte alors de préférence un coffrage extérieur, non représenté qui vient délimiter l’ouverture extérieure de la région à réparer. Les coffrages intérieur et extérieur retiennent le produit de réparation avant qu’il ne soit durci, de préférence fritté, pour qu’il ne s’échappe pas par les ouvertures intérieure et extérieure, respectivement.When the region to be repaired crosses a wall of the industrial installation, in particular the wall of an enclosure, for example the wall of a tank containing, in service, molten product, it opens through interior and exterior openings onto of the interior and exterior faces of the wall, respectively. The formwork 32 then preferably comprises an exterior formwork, not shown, which delimits the exterior opening of the region to be repaired. The interior and exterior forms retain the repair product before it is hardened, preferably sintered, so that it does not escape through the interior and exterior openings, respectively.
Selon l’invention au moins une partie du coffrage intérieur, de préférence tout le coffrage intérieur, est en un CMC.According to the invention at least part of the interior formwork, preferably the entire interior formwork, is made of a CMC.
Dans un mode de réalisation, au moins une partie du coffrage extérieur, voire tout le coffrage extérieur est en un CMC.In one embodiment, at least part of the exterior formwork, or even all of the exterior formwork, is made of a CMC.
Dans un mode de réalisation, le coffrage extérieur est en un CMC, de préférence identique à celui du coffrage intérieur.In one embodiment, the exterior formwork is made of a CMC, preferably identical to that of the interior formwork.
La fabrication d’un CMC peut être réalisée par toute méthode conventionnelle.The manufacture of a CMC can be carried out by any conventional method.
La personne du métier sait ajuster les paramètres du procédé choisi pour la fabrication du CMC, et en particulier déterminer la granulométrie des matières premières, la teneur en eau lors de la mise en forme, et la température de frittage si le CMC est fritté.The person skilled in the art knows how to adjust the parameters of the process chosen for the manufacture of the CMC, and in particular determine the particle size of the raw materials, the water content during shaping, and the sintering temperature if the CMC is sintered.
La fabrication d’un CMC peut en particulier comprendre les étapes suivantes :
i) disposition, sur ou dans un textile, d’une barbotine apte à former une matrice céramique après consolidation ;
ii) avant ou après l’étape i), mise en forme du textile ;
iii) consolidation de la préforme obtenue après les étapes précédentes, de préférence par séchage et/ou frittage, de manière à former ladite matrice et obtenir le CMC.The manufacture of a CMC may in particular comprise the following steps:
i) provision, on or in a textile, of a slip capable of forming a ceramic matrix after consolidation;
ii) before or after step i), shaping the textile;
iii) consolidation of the preform obtained after the previous steps, preferably by drying and/or sintering, so as to form said matrix and obtain the CMC.
A l’étape i), le textile est un ensemble de fibres, de préférence assemblées sous la forme de fils, un fil comportant typiquement plusieurs centaines à plusieurs milliers de fibres. Les fibres, de préférence les fils, présentent de préférence une longueur supérieure à 50 mm, voire supérieure à 100 mm. Dans un mode de réalisation, les fibres, de préférence les fils sont arrangés sous la forme d’au moins un tissu. In step i) , the textile is a set of fibers, preferably assembled in the form of threads, a thread typically comprising several hundred to several thousand fibers. The fibers, preferably the threads, preferably have a length greater than 50 mm, or even greater than 100 mm. In one embodiment, the fibers, preferably the yarns, are arranged in the form of at least one fabric.
Le textile peut notamment présenter la forme d’un feutre de fils et/ou de fibres non ordonné(e)s, d’une nappe, par exemple une nappe constituée de fils s’étendant sensiblement parallèlement les uns par rapport aux autres (lesdits fils étant appelés « fils unidirectionnels »), d’un tricot, d’un tissu (c’est-à-dire d’un textile tissé) ou d’un empilement d’un ou plusieurs feutres et/ou nappes, et/ou tricots et/ou tissus.The textile may in particular have the form of a felt of unordered threads and/or fibers, of a sheet, for example a sheet made up of threads extending substantially parallel to each other (said yarns being called “unidirectional yarns”), a knitted fabric, a fabric (i.e. a woven textile) or a stack of one or more felts and/or webs, and/ or knits and/or fabrics.
Le textile présente de préférence la forme d’un feutre ou d’un tissu ou d’une nappe ou d’un empilement de feutre(s) et/ou de nappe(s) et/ou de tissu(s). L’empilement des tissus et/ou de nappes peuvent être réalisé de manière à ce que les fils des différents tissus ou nappes s’étendent sensiblement tous selon la même direction, ou selon 2, 3, 4, 5 ou 6 directions différentes, en fonction notamment des propriétés mécaniques recherchées.The textile preferably has the shape of a felt or a fabric or a tablecloth or a stack of felt(s) and/or tablecloth(s) and/or fabric(s). The stacking of fabrics and/or tablecloths can be carried out in such a way that the threads of the different fabrics or tablecloths extend substantially all in the same direction, or in 2, 3, 4, 5 or 6 different directions, in function in particular of the desired mechanical properties.
De préférence, au moins une partie, de préférence toutes lesdites fibres céramiques du textile, éventuellement assemblées sous forme de fils simples et/ou assemblés, sont :
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde.Preferably, at least a part, preferably all of said ceramic fibers of the textile, optionally assembled in the form of single and/or assembled threads, are:
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a material other than an oxide.
De préférence, lesdites fibres céramiques du textile comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes sont :
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes et présentant une analyse chimique telle que SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 50%, de préférence SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 60%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 70%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 80%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 90%, en pourcentage en masse, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes et présentant une analyse chimique telle que SiO2> 70%, de préférence SiO2> 80%, de préférence SiO2> 90%, voire SiO2> 99%, en pourcentage en masse, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes et présentant une analyse chimique telle que Al2O3> 65%, de préférence Al2O3> 70%, voire Al2O3> 80%, voire Al2O3> 90%, voire Al2O3> 95%, en pourcentage en masse.Preferably, said ceramic fibers of the textile comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides are:
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides and having a chemical analysis such as SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 50%, preferably SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 60%, or even SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 70%, or even SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 80%, or even SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 90%, in percentage by mass, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides and having a chemical analysis such as SiO 2 > 70%, preferably SiO 2 > 80%, preferably SiO 2 > 90%, or even SiO 2 > 99%, as a percentage by mass, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides and having a chemical analysis such as Al 2 O 3 > 65%, preferably Al 2 O 3 > 70%, even Al 2 O 3 > 80%, even Al 2 O 3 > 90%, even Al 2 O 3 > 95%, as a percentage by mass.
De préférence encore, au moins une partie, de préférence toutes lesdites fibres céramiques, sont :
- des fibres composées pour plus de 95%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en masse d’alumine, et/ou
- des fibres composées pour plus de 95%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en masse de silice, de préférence composées pour plus de 95%, de préférence plus de 98%, de silice amorphe, et/ou
- des fibres composées pour plus de 95%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en masse de mullite et de corindon, et/ou
- des fibres composées pour plus de 95%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en masse de verre, de préférence lavé, et/ou
- d’un mélange desdites fibres.More preferably, at least a part, preferably all of said ceramic fibers, are:
- fibers composed of more than 95%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably substantially 100% by mass of alumina, and/or
- fibers composed of more than 95%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably substantially 100% by mass of silica, preferably composed of more than 95%, preferably more than 98%, amorphous silica, and/or
- fibers composed of more than 95%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably substantially 100% by mass of mullite and corundum, and/or
- fibers composed of more than 95%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably substantially 100% by mass of glass, preferably washed, and/or
- a mixture of said fibers.
De préférence, lesdites fibres céramiques du textile comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde sont :
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un carbure, de préférence choisi parmi le carbure de silicium, le carbure de bore et leurs mélanges, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un borure, de préférence un borure de titane, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un nitrure, de préférence un nitrure de silicium, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone.Preferably, said ceramic fibers of the textile comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a different material of an oxide are:
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a carbide, preferably chosen from silicon carbide, boron carbide and mixtures thereof, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a boride, preferably a boride of titanium, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a nitride, preferably a nitride of silicon, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon.
De préférence, lesdites fibres céramiques du textile comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde sont :
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbure de silicium, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone.Preferably, said ceramic fibers of the textile comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a different material of an oxide are:
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of silicon carbide, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon.
Dans un mode de réalisation, au moins une partie, de préférence toutes lesdites fibres céramiques, sont des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes.In one embodiment, at least a part, preferably all of said ceramic fibers, are fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides.
Dans un mode de réalisation, au moins une partie, de préférence toutes lesdites fibres céramiques, sont des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde.In one embodiment, at least a part, preferably all of said ceramic fibers, are fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a material other than an oxide.
Dans un mode de réalisation, sensiblement toutes les fibres présentent la même composition.In one embodiment, substantially all the fibers have the same composition.
La disposition de la barbotine sur ou dans le textile peut être par exemple par imprégnation. Ledit empilement peut être réalisé par pressage, ou sous vide, de préférence après imprégnation.The arrangement of the slip on or in the textile can be for example by impregnation. Said stack can be produced by pressing, or under vacuum, preferably after impregnation.
La fabrication de la barbotine est bien connue de la personne du métier. La barbotine est classiquement une suspension, par exemple de base aqueuse ou d’un solvant organique, contenant
- des particules céramiques et/ou des précurseurs de particules céramiques, c’est-à-dire des composés se transformant en particules céramiques lors de la fabrication du CMC, et en particulier du durcissement, en particulier d’un frittage, et
- optionnellement des dispersants, des plastifiants, des lubrifiants, et/ou des liants temporaires.The manufacture of slip is well known to those skilled in the art. The slip is conventionally a suspension, for example of an aqueous base or of an organic solvent, containing
- ceramic particles and/or precursors of ceramic particles, that is to say compounds transforming into ceramic particles during the manufacture of the CMC, and in particular hardening, in particular sintering, and
- optionally dispersants, plasticizers, lubricants, and/or temporary binders.
La composition de la barbotine, la distribution de taille des particules céramiques ou des précurseurs céramiques et la charge minérale de la barbotine sont adaptées au type de fibres et à la technique de mise en forme. Par exemple, la barbotine peut être disposée sur ou dans le textile, notamment en lamination directe, par infusion, injection, infiltration ou déposition, sous pression atmosphérique ou sous plus forte pression ou sous vide, à température ambiante ou à plus haute température.The composition of the slip, the size distribution of the ceramic particles or ceramic precursors and the mineral charge of the slip are adapted to the type of fibers and the shaping technique. For example, the slip can be placed on or in the textile, in particular by direct lamination, by infusion, injection, infiltration or deposition, under atmospheric pressure or under higher pressure or under vacuum, at room temperature or at a higher temperature.
A l’étape ii),le textile obtenu, de préférence imprégné de la barbotine, est mis en forme. La forme recherchée est de préférence la forme définitive du CMC. Dans un mode de réalisation, la forme peut être cependant modifiée après durcissement de la matrice, par exemple par usinage ou par déformation. In step ii), the textile obtained, preferably impregnated with the slip, is shaped. The desired form is preferably the final form of the CMC. In one embodiment, the shape can however be modified after hardening of the matrix, for example by machining or by deformation.
De préférence, pour réaliser le coffrage intérieur, le textile est mis en forme de manière que la forme du CMC soit adaptée pour que, après installation du coffrage, le matériau de réparation vienne seulement remplacer de la matière qui a été extraite par l’usure, de préférence vienne remplacer toute la matière qui a été extraite par l’usure.Preferably, to create the interior formwork, the textile is shaped so that the shape of the CMC is adapted so that, after installation of the formwork, the repair material only replaces the material which has been extracted by wear , preferably replaces all the material that has been extracted by wear.
La forme peut être donnée en réalisant, avec le textile (avant ou de préférence après introduction de la barbotine), une empreinte sur une reproduction de la partie à réparer de l’installation industrielle avant usure. Le moule est alors un « négatif » de la région à réparer. Par exemple, si la région à réparer est un chenal de coulée, on peut réaliser le CMC en déposant le textile, de préférence sous la forme d’un tissu ou d’une superposition de plusieurs tissus, sur une réplique du dit chenal de coulée, avant ou après imprégnation avec la barbotine mais avant consolidation, de manière que ce textile épouse la surface du chenal de coulée, au moins dans la région correspondant à la région à réparer. L’utilisation d’un CMC, permet avantageusement de réaliser facilement des formes complexes, éventuellement non développables. La réparation permet ainsi de reconstituer avec précision le profil initial de la surface de l’installation industrielle, en particulier de la surface intérieure d’une enceinte, par exemple d’une cuve, de l’installation industrielle.The shape can be given by making, with the textile (before or preferably after introduction of the slip), an imprint on a reproduction of the part to be repaired of the industrial installation before wear. The mold is then a “negative” of the region to be repaired. For example, if the region to be repaired is a casting channel, the CMC can be carried out by depositing the textile, preferably in the form of a fabric or a superposition of several fabrics, on a replica of said casting channel , before or after impregnation with the slip but before consolidation, so that this textile matches the surface of the casting channel, at least in the region corresponding to the region to be repaired. The use of a CMC advantageously makes it possible to easily produce complex shapes, which may not be developable. The repair thus makes it possible to precisely reconstruct the initial profile of the surface of the industrial installation, in particular of the interior surface of an enclosure, for example a tank, of the industrial installation.
Le CMC peut être fabriqué en disposant les uns sur les autres des pré-imprégnés constitués chacun d’un tissu imprégné d’une barbotine de particules céramiques. Les pré-imprégnés sont souples, de manière à pouvoir prendre la forme souhaitée.CMC can be manufactured by placing prepregs on top of each other, each made up of a fabric impregnated with a slip of ceramic particles. The prepregs are flexible, so they can take the desired shape.
A l’étape iii),la consolidation, de préférence par frittage, est de préférence réalisée avant installation du coffrage, ce qui facilite cette installation. In step iii), the consolidation, preferably by sintering, is preferably carried out before installation of the formwork, which facilitates this installation.
De manière générale, les caractéristiques du CMC, résultent de son procédé de fabrication.Generally speaking, the characteristics of CMC result from its manufacturing process.
De préférence, le CMC, présente une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes :
- le CMC est de préférence fritté ;
- le CMC, présente de préférence une porosité ouverte, mesurée par imbibition, selon le principe de la poussée d’Archimède, supérieure à 10%, de préférence supérieure à 15%, de préférence supérieure à 20%, de préférence supérieure à 25%, de préférence supérieure à 30%, et de préférence inférieure à 50%, de préférence inférieure à 45%, de préférence inférieure à 40% ;
- de préférence, le CMC comporte plus de 20%, de préférence plus de 25%, de préférence plus de 30%, de préférence plus de 40%, de préférence plus de 50%, de préférence plus de 60% et/ou moins de 80%, de préférence moins de 70% en volume de fibres ;Preferably, the CMC has one or more of the following optional characteristics :
- the CMC is preferably sintered;
- the CMC preferably has an open porosity, measured by imbibition, according to the principle of Archimedes' thrust, greater than 10%, preferably greater than 15%, preferably greater than 20%, preferably greater than 25% , preferably greater than 30%, and preferably less than 50%, preferably less than 45%, preferably less than 40%;
- preferably, the CMC comprises more than 20%, preferably more than 25%, preferably more than 30%, preferably more than 40%, preferably more than 50%, preferably more than 60% and/or less 80%, preferably less than 70% by volume of fibers ;
- au moins une partie, de préférence toutes les fibres céramiques du CMC, sont des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes ;
- au moins une partie, de préférence toutes les fibres céramiques du CMC, sont des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde ;
- la matrice du CMC est composée pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence pour plus de 97%, de préférence pour plus de 98%, de préférence pour plus de 99%, de préférence pour plus de 99,5% en masse
- d’oxydes, et/ou
- de carbures et/ou de nitrures et/ou de sialons, en particulier du type de ceux décrits ci-dessus ;
- le CMC présente une masse volumique apparente supérieure à 1,0 g/cm3, de préférence supérieure à 1,20 g/cm3, de préférence supérieure à 1,40 g/cm3et/ou inférieure à 2,50 g/cm3, de préférence inférieure à 2,00 g/cm3, de préférence inférieure à 1,90 g/cm3.- at least a part, preferably all of the ceramic fibers of the CMC, are fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99% .5% by mass of oxides;
- at least a part, preferably all of the ceramic fibers of the CMC, are fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99% .5% by mass of a material other than an oxide;
- the CMC matrix is composed of more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass
- oxides, and/or
- carbides and/or nitrides and/or sialons, in particular of the type of those described above;
- the CMC has an apparent density greater than 1.0 g/cm3, preferably greater than 1.20 g/cm3, preferably greater than 1.40 g/cm3and/or less than 2.50 g/cm3, preferably less than 2.00 g/cm3, preferably less than 1.90 g/cm3.
Dans un premier mode de réalisation, le CMC est constitué d’oxydes pour plus de 90% de sa masse, de préférence pour plus de 95% de sa masse, de préférence pour plus de 98% de sa masse, de préférence pour plus de 99% de sa masse, de préférence pour plus de 99,5% de sa masse.In a first embodiment, the CMC consists of oxides for more than 90% of its mass, preferably for more than 95% of its mass, preferably for more than 98% of its mass, preferably for more than 99% of its mass, preferably for more than 99.5% of its mass.
Dans ledit premier mode de réalisation, le CMC présente une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles et préférées suivantes :
- le CMC comporte des fibres, lesdites fibres étant composées d’oxydes pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence pour plus de 97%, de préférence pour plus de 98%, de préférence pour plus de 99%, de préférence pour plus de 99,5% en masse ;
- au moins une partie, de préférence toutes lesdites fibres céramiques, sont :
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes et présentant une analyse chimique telle que SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 50%, de préférence SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 60%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 70%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 80%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 90%, en pourcentage en masse, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes et présentant une analyse chimique telle que SiO2> 70%, de préférence SiO2> 80%, de préférence SiO2> 90%, voire SiO2> 99%, en pourcentage en masse, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’oxydes et présentant une analyse chimique telle que Al2O3> 65%, de préférence Al2O3> 70%, voire Al2O3> 80%, voire Al2O3> 90%, voire Al2O3> 95%, voire Al2O3> 97%, voire Al2O3> 98%, en pourcentage en masse ;
- la matrice dudit CMC est composée d’oxydes pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse ;
- de préférence, la matrice du CMC est sensiblement constituée d’oxydes ;
- la matrice du CMC comprend Al2O3et/ou SiO2et/ou ZrO2et/ou Cr2O3 ;
- de préférence, la matrice du CMC comprend Al2O3et SiO2;
- dans un mode de réalisation, la teneur en Al2O3dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la masse de la matrice, est supérieure à 65%, de préférence supérieure à 70% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur en SiO2dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la masse de la matrice, est supérieure à 15%, de préférence supérieure à 20% et/ou inférieure à 35%, de préférence inférieure à 30% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur en SiO2dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la masse de la matrice, est supérieure à 60%, de préférence supérieure à 70%, de préférence supérieure à 80% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur en oxydes autres que Al2O3et SiO2dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la masse de la matrice, est inférieure à 3%, de préférence inférieure à 2%, de préférence inférieure à 1% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur totale en Al2O3et SiO2dans la matrice du CMC est supérieure à 80%, de préférence supérieure à 85%, de préférence supérieure à 90%, de préférence supérieure à 95%, en pourcentage en masse sur la base de la masse de la matrice ;
- dans un mode de réalisation, la silice de la matrice du CMC est amorphe ;
- de préférence, le CMC présente une teneur massique totale SiO2+Al2O3+ZrO2+Cr2O3supérieure à 80%, de préférence supérieure à 85%, de préférence supérieure à 90%, de préférence supérieure à 95%, de préférence supérieure à 97%, de préférence supérieure à 97%. De préférence encore, le CMC présente une teneur massique totale SiO2+Al2O3supérieure à 80%, de préférence supérieure à 85%, de préférence supérieure à 90%, de préférence supérieure à 95%, de préférence supérieure à 97%, de préférence supérieure à 97% ;In said first embodiment, the CMC has one or more of the following optional and preferred characteristics:
- the CMC comprises fibers, said fibers being composed of oxides for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably for more than 97%, preferably for more than 98%, preferably for more than 99 %, preferably for more than 99.5% by mass;
- at least a part, preferably all of said ceramic fibers, are:
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides and having a chemical analysis such as SiO2+Al2O3+ZrO2> 50%, preferably SiO2+Al2O3+ZrO2> 60%, even SiO2+Al2O3+ZrO2> 70%, even SiO2+Al2O3+ZrO2> 80%, even SiO2+Al2O3+ZrO2> 90%, as a percentage by mass, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides and having a chemical analysis such as SiO2> 70%, preferably SiO2> 80%, preferably SiO2> 90%, even SiO2> 99%, as a percentage by mass, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of oxides and having a chemical analysis such as Al2O3> 65%, preferably Al2O3> 70%, even Al2O3> 80%, even Al2O3> 90%, even Al2O3> 95%, even Al2O3> 97%, even Al2O3> 98%, as a percentage by mass;
- the matrix of said CMC is composed of oxides for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99 .5% by mass;
- preferably, the CMC matrix is substantially made up of oxides;
- the CMC matrix includes Al2O3and/or SiO2and/or ZrO2and/or Cr2O3 ;
- preferably, the CMC matrix comprises Al2O3and SiO2;
- in one embodiment, the Al content2O3in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the mass of the matrix, is greater than 65%, preferably greater than 70%;
- in one embodiment, the SiO content2in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the mass of the matrix, is greater than 15%, preferably greater than 20% and/or less than 35%, preferably less than 30% ;
- in one embodiment, the SiO content2in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the mass of the matrix, is greater than 60%, preferably greater than 70%, preferably greater than 80%;
- in one embodiment, the content of oxides other than Al2O3and SiO2in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the mass of the matrix, is less than 3%, preferably less than 2%, preferably less than 1%;
- in one embodiment, the total Al content2O3and SiO2in the CMC matrix is greater than 80%, preferably greater than 85%, preferably greater than 90%, preferably greater than 95%, as a mass percentage based on the mass of the matrix ;
- in one embodiment, the silica of the CMC matrix is amorphous ;
- preferably, the CMC has a total mass content SiO2+Al2O3+ZrO2+Cr2O3greater than 80%, preferably greater than 85%, preferably greater than 90%, preferably greater than 95%, preferably greater than 97%, preferably greater than 97%. More preferably, the CMC has a total mass content SiO2+Al2O3greater than 80%, preferably greater than 85%, preferably greater than 90%, preferably greater than 95%, preferably greater than 97%, preferably greater than 97%;
- dans un mode de réalisation préféré, le CMC présente l’analyse chimique suivante, en pourcentage en masse et pour un total de 100% :
-SiO2: 47% - 67%,
-Al2O3: 32% - 52%,
-espèces autres que Al2O3et SiO2: < 5%, de préférence < 4%, de préférence < 3%, de préférence < 2% ;
- dans un mode de réalisation, le CMC est de préférence amorphe, et présente l’analyse chimique suivante, en pourcentage en masse et pour un total de 100% :
-SiO2: > 95%, de préférence > 96%, de préférence > 97%, de préférence > 98%, de préférence > 99%.
- in a preferred embodiment, the CMC presents the following chemical analysis, in percentage by mass and for a total of 100%:
- SiO 2 : 47% - 67%,
- Al 2 O 3 : 32% - 52%,
- species other than Al 2 O 3 and SiO 2 : <5%, preferably <4%, preferably <3%, preferably <2%;
- in one embodiment, the CMC is preferably amorphous, and has the following chemical analysis, in percentage by mass and for a total of 100%:
- SiO 2 : > 95%, preferably > 96%, preferably > 97%, preferably > 98%, preferably > 99%.
Dans un deuxième mode de réalisation, le CMC est constitué d’un matériau différent d’un oxyde, pour plus de 90% de sa masse, de préférence pour plus de 95% de sa masse, de préférence pour plus de 98% de sa masse, de préférence pour plus de 99% de sa masse, de préférence pour plus de 99,5% de sa masse.In a second embodiment, the CMC consists of a material other than an oxide, for more than 90% of its mass, preferably for more than 95% of its mass, preferably for more than 98% of its mass. mass, preferably for more than 99% of its mass, preferably for more than 99.5% of its mass.
Dans ledit deuxième mode de réalisation, le CMC présente une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles et préférées suivantes :
- le CMC comporte des fibres, lesdites fibres étant composées d’un matériau non oxyde pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence pour plus de 97%, de préférence pour plus de 98%, de préférence pour plus de 99%, de préférence pour plus de 99,5% en masse ;
- au moins une partie, de préférence toutes lesdites fibres céramiques, sont :
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un carbure, de préférence choisi parmi le carbure de silicium, le carbure de bore et leurs mélanges, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un borure, de préférence un borure de titane, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un nitrure, de préférence un nitrure de silicium, et/ou
- des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone.In said second embodiment, the CMC has one or more of the following optional and preferred characteristics:
- the CMC comprises fibers, said fibers being composed of a non-oxide material for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably for more than 97%, preferably for more than 98%, preferably for more than 99%, preferably more than 99.5% by mass;
- at least a part, preferably all of said ceramic fibers, are:
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a carbide, preferably chosen from silicon carbide, boron carbide and mixtures thereof, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a boride, preferably a boride of titanium, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a nitride, preferably a nitride of silicon, and/or
- fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon.
Dans ledit deuxième mode de réalisation, le CMC présente une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles et préférées suivantes :
- de préférence, lesdites fibres céramiques du textile comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde sont des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbure de silicium, et/ou des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone ;
- la matrice dudit CMC est composée pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde, de préférence choisi parmi les carbures, les borures, les nitrures, les SiAlON et leurs mélanges ;
- de préférence, la matrice du CMC comprend, voire est constituée de carbure de silicium, de nitrure de silicium, de silicium métallique, ou d’un mélanges de ces derniers ;In said second embodiment, the CMC has one or more of the following optional and preferred characteristics:
- preferably, said ceramic fibers of the textile comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a material different from an oxide are fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of silicon carbide, and/or fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon;
- the matrix of said CMC is composed of more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a material other than an oxide, preferably chosen from carbides, borides, nitrides, SiAlON and mixtures thereof;
- preferably, the CMC matrix comprises, or even consists of, silicon carbide, silicon nitride, metallic silicon, or a mixture of these;
- dans un mode de réalisation particulier du deuxième mode de réalisation, le CMC comporte des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbure de silicium, et/ou des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone, et une matrice composée pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbure de silicium, de nitrure de silicium, de silicium métallique, et leurs mélanges. Dans ledit mode de réalisation, la matrice est de préférence composée, pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse, de carbure de silicium ou d’un mélange de carbure de silicium et de silicium métallique ou d’un mélange de carbure de silicium et de nitrure de silicium ;
- dans un mode de réalisation, le carbure de silicium de la matrice est un carbure de silicium recristallisé.- in a particular embodiment of the second embodiment, the CMC comprises fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99% .5% by mass of silicon carbide, and/or fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon, and a matrix composed of more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99, 5% by mass of silicon carbide, silicon nitride, metallic silicon, and mixtures thereof. In said embodiment, the matrix is preferably composed, for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass, of silicon carbide or of a mixture of silicon carbide and metallic silicon or of a mixture of silicon carbide and silicon nitride;
- in one embodiment, the silicon carbide of the matrix is a recrystallized silicon carbide.
Dans un troisième mode de réalisation, le CMC comporte
- des fibres composées d’un matériau non oxyde pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence pour plus de 97%, de préférence pour plus de 98%, de préférence pour plus de 99%, de préférence pour plus de 99,5% en masse et
- une matrice composée d’oxydes pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse.In a third embodiment, the CMC comprises
- fibers composed of a non-oxide material for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably for more than 97%, preferably for more than 98%, preferably for more than 99%, preferably for more than 99.5% by mass and
- a matrix composed of oxides for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% in mass.
Dans ledit troisième mode de réalisation, le CMC présente une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles et préférées suivantes :
- au moins une partie, de préférence toutes les fibres composées d’un matériau non oxyde pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence pour plus de 97%, de préférence pour plus de 98%, de préférence pour plus de 99%, de préférence pour plus de 99,5% en masse, sont des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbone et/ou des fibres comportant plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse de carbure, de préférence de carbure de silicium, et/ou
- la matrice du CMC comprend, voire est constituée de Al2O3et/ou SiO2et/ou ZrO2et/ou Cr2O3 ;
- de préférence, la matrice du CMC comprend, voire est constituée de Al2O3et SiO2;
- dans un mode de réalisation, la teneur en Al2O3dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la matrice, est supérieure à 65%, de préférence supérieure à 70% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur en SiO2dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la matrice, est supérieure à 15%, de préférence supérieure à 20% et/ou inférieure à 35%, de préférence inférieure à 30% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur en SiO2dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la matrice, est supérieure à 60%, de préférence supérieure à 70%, de préférence supérieure à 80% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur en espèces autres que Al2O3et SiO2dans la matrice du CMC, en pourcentage en masse sur la base de la matrice, est inférieure à 3%, de préférence inférieure à 2%, de préférence inférieure à 1% ;
- dans un mode de réalisation, la teneur totale en Al2O3et SiO2dans la matrice du CMC est supérieure à 80%, de préférence supérieure à 85%, de préférence supérieure à 90%, de préférence supérieure à 95%, en pourcentage en masse sur la base de la matrice ;
- dans un mode de réalisation, la silice de la matrice du CMC est amorphe.In said third embodiment, the CMC has one or more of the following optional and preferred characteristics:
- at least a part, preferably all the fibers composed of a non-oxide material for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably for more than 97%, preferably for more than 98%, preferably for more than 99%, preferably for more than 99.5% by mass, are fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbon and/or fibers comprising more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of carbide, preferably silicon carbide, and/or
- the CMC matrix includes, or even consists of, Al2O3and/or SiO2and/or ZrO2and/or Cr2O3 ;
- preferably, the CMC matrix comprises, or even consists of, Al2O3and SiO2;
- in one embodiment, the Al content2O3in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the matrix, is greater than 65%, preferably greater than 70%;
- in one embodiment, the SiO content2in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the matrix, is greater than 15%, preferably greater than 20% and/or less than 35%, preferably less than 30% ;
- in one embodiment, the SiO content2in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the matrix, is greater than 60%, preferably greater than 70%, preferably greater than 80%;
- in one embodiment, the content of species other than Al2O3and SiO2in the CMC matrix, as a percentage by mass based on the matrix, is less than 3%, preferably less than 2%, preferably less than 1%;
- in one embodiment, the total Al content2O3and SiO2in the CMC matrix is greater than 80%, preferably greater than 85%, preferably greater than 90%, preferably greater than 95%, as a mass percentage based on the matrix;
- in one embodiment, the silica of the CMC matrix is amorphous.
Dans un quatrième mode de réalisation, le CMC comporte
- des fibres composées d’oxydes pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence pour plus de 97%, de préférence pour plus de 98%, de préférence pour plus de 99%, de préférence pour plus de 99,5% en masse, et
- une matrice composée pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse d’un matériau différent d’un oxyde, de préférence choisi parmi le carbone, les carbures, les borures, les nitrures, et les SiAlON.In a fourth embodiment, the CMC comprises
- fibers composed of oxides for more than 90%, preferably for more than 95%, preferably for more than 97%, preferably for more than 98%, preferably for more than 99%, preferably for more than 99.5% by mass, and
- a matrix composed of more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99.5% by mass of a material other than an oxide, preferably chosen from carbon, carbides, borides, nitrides, and SiAlON.
Dans ledit quatrième mode de réalisation, le CMC présente de préférence une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes :
- le CMC comporte des fibres présentant une analyse chimique telle que SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 50%, de préférence SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 60%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 70%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 80%, voire SiO2+ Al2O3+ ZrO2> 90%, en pourcentage en masse ;
- le CMC comporte des fibres présentant une analyse chimique telle que SiO2> 70%, de préférence SiO2> 80%, de préférence SiO2> 90%, voire SiO2> 99%, en pourcentage en masse ;
- le CMC comporte des fibres présentant une analyse chimique telle que Al2O3> 65%, de préférence Al2O3> 70%, voire Al2O3> 80%, voire Al2O3> 90%, voire Al2O3> 95%, voire Al2O3> 97%, voire Al2O3> 98%, en pourcentage en masse ;
- la matrice du CMC est de préférence composée, pour plus de 90%, de préférence pour plus de 95%, de préférence plus de 97%, de préférence plus de 98%, de préférence plus de 99%, de préférence plus de 99,5% en masse, de carbure de silicium ou d’un mélange de carbure de silicium et de silicium métallique ou d’un mélange de carbure de silicium et de nitrure de siliciumIn said fourth embodiment, the CMC preferably has one or more of the following optional characteristics:
- the CMC comprises fibers having a chemical analysis such as SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 50%, preferably SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 60%, or even SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 70%, or even SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 80%, or even SiO 2 + Al 2 O 3 + ZrO 2 > 90%, in percentage by mass;
- the CMC comprises fibers having a chemical analysis such as SiO 2 > 70%, preferably SiO 2 > 80%, preferably SiO 2 > 90%, or even SiO 2 > 99%, as a percentage by mass;
- the CMC comprises fibers having a chemical analysis such as Al 2 O 3 > 65%, preferably Al 2 O 3 > 70%, or even Al 2 O 3 > 80%, or even Al 2 O 3 > 90%, or even Al 2 O 3 > 95%, or even Al 2 O 3 > 97%, or even Al 2 O 3 > 98%, as a percentage by mass;
- the CMC matrix is preferably composed of more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 97%, preferably more than 98%, preferably more than 99%, preferably more than 99 .5% by mass, of silicon carbide or of a mixture of silicon carbide and metallic silicon or of a mixture of silicon carbide and silicon nitride
Dans un mode de réalisation, le CMC est choisi de manière à présenter une analyse chimique voisine de celle du matériau de l’installation industrielle qui délimite la région à réparer, de préférence de manière que la teneur de tout constituant du produit de réparation fritté présent en une teneur massique supérieure à 5%, diffère de moins de 20%, de préférence de moins de 10% de la teneur dudit constituant dans ledit matériau.In one embodiment, the CMC is chosen so as to present a chemical analysis close to that of the material of the industrial installation which delimits the region to be repaired, preferably so that the content of any constituent of the sintered repair product present in a mass content greater than 5%, differs by less than 20%, preferably less than 10%, from the content of said constituent in said material.
Le coffrage est ensuite installé par assemblage de ses éléments.The formwork is then installed by assembling its elements.
L’installation du coffrage intérieur dans une enceinte peut être délicate compte tenu de difficultés d’accès.Installing interior formwork in an enclosure can be tricky given access difficulties.
Les éléments de coffrage intérieur peuvent être introduits par un passage qui débouche à l’intérieur de l’enceinte, dans la région à réparer ou non.The interior formwork elements can be introduced through a passage which opens inside the enclosure, in the region to be repaired or not.
Lors de leur mise en place, les éléments de coffrage intérieur qui présentent deux grandes faces opposées peuvent être tenus par la grande face qui, dans la position de service est exposée à l’intérieur de l’installation industrielle, ou par la grande face opposée.During their installation, the interior formwork elements which have two large opposite faces can be held by the large face which, in the service position is exposed inside the industrial installation, or by the large opposite face .
Dans un mode de réalisation, comme illustré sur la
Dans un mode de réalisation, ledit élément de coffrage en un CMC se présente sous la forme d’une grille, les trous étant de préférence répartis de manière homogène, la surface totale des trous représentant plus de 10%, de préférence plus de 15% et de préférence moins de 50%, de préférence moins de 40% de la surface intérieure dudit élément de coffrage, c'est-à-dire la surface participant à la définition du moule autour de la région à réparer (surface des trous et de la matière de la grille).In one embodiment, said CMC formwork element is in the form of a grid, the holes being preferably distributed homogeneously, the total surface area of the holes representing more than 10%, preferably more than 15% and preferably less than 50%, preferably less than 40% of the interior surface of said formwork element, that is to say the surface participating in the definition of the mold around the region to be repaired (surface of the holes and of the material of the grid).
Dans un mode de réalisation, lesdits trous sont localisés sur les deux tiers inférieurs dudit élément de coffrage, et de préférence distribués de manière homogène. De préférence encore, dans ledit mode de réalisation, la surface totale des trous représente plus de 1% et moins de 5% de la surface intérieure dudit élément de coffrage (surface des trous et de la matière dudit élément de coffrage).In one embodiment, said holes are located on the lower two thirds of said formwork element, and preferably distributed homogeneously. More preferably, in said embodiment, the total surface of the holes represents more than 1% and less than 5% of the interior surface of said formwork element (surface of the holes and of the material of said formwork element).
Le ménagement des trous traversants et/ou des renfoncements peut être réalisé par toute technique connue de la personne du métier. En particulier, des trous traversants peuvent être réalisés par forage ou découpage sous jet d’eau du CMC obtenu après frittage. Les trous traversants et/ou renfoncements peuvent aussi être réalisés sur le textile, de préférence un tissé, avant enrobage par la barbotine.The provision of through holes and/or recesses can be carried out by any technique known to those skilled in the art. In particular, through holes can be made by drilling or cutting under a water jet of the CMC obtained after sintering. The through holes and/or recesses can also be made on the textile, preferably a woven one, before coating with the slip.
Des accessoires sont ensuite classiquement utilisés pour maintenir les éléments de coffrage dans la position de service.Accessories are then conventionally used to maintain the formwork elements in the service position.
Dans un mode de réalisation, l’étanchéité entre le coffrage, en particulier le coffrage intérieur, et la surface de l’installation industrielle définissant la région à réparer est augmentée en disposant une nappe de fibres céramiques entre ledit coffrage et ladite surface.In one embodiment, the seal between the formwork, in particular the interior formwork, and the surface of the industrial installation defining the region to be repaired is increased by placing a sheet of ceramic fibers between said formwork and said surface.
La
Après que le coffrage a été installé, le produit de réparation peut être introduit dans la région à réparer, par exemple par l’intermédiaire d’une cane refroidie à l’eau.After the formwork has been installed, the repair product can be introduced into the area to be repaired, for example via a water-cooled cane.
A l’étape b), on procède au remplissage du moule qui délimite la région à réparer avec un produit de réparation, de préférence par coulage. In step b) , the mold which delimits the region to be repaired is filled with a repair product, preferably by casting.
Le produit de réparation peut être un produit de réparation conventionnel et peut être préparé par toute technique connue.The repair product may be a conventional repair product and may be prepared by any known technique.
De préférence, le produit de réparation est le résultat de l’humidification d’un produit non façonné. Ladite humidification peut être effectuée selon toute technique connue, par exemple dans un malaxeur. La personne du métier sait déterminer la quantité de solvant, de préférence d’eau, à utiliser pour humidifier le produit non façonné et obtenir le produit de réparation.Preferably, the repair product is the result of wetting an unshaped product. Said humidification can be carried out using any known technique, for example in a mixer. The person skilled in the art knows how to determine the quantity of solvent, preferably water, to use to moisten the unshaped product and obtain the repair product.
Le produit non façonné peut être notamment :
- le béton Pural T et/ou le béton Pural M, en particulier lorsque l’installation industrielle est un four de fusion du fer ou de l’acier, et une partie d’un tel four, un four de fusion d’un métal non ferreux, ou encore un élément configuré pour transférer du métal en fusion, en particulier depuis un four de fusion dudit métal, ledit élément pouvant être désolidarisé physiquement dudit four,
- le Sialfrax 18 Cast, le Sialfrax 30 Shot, l’Alfrax 60 Shot ou le Castfrax 902, en particulier lorsque l’installation industrielle est un chenal de coulée.The unshaped product may be in particular:
- Pural T concrete and/or Pural M concrete, in particular when the industrial installation is an iron or steel melting furnace, and part of such a furnace, a metal melting furnace non-ferrous, or an element configured to transfer molten metal, in particular from a furnace for melting said metal, said element being able to be physically separated from said furnace,
- Sialfrax 18 Cast, Sialfrax 30 Shot, Alfrax 60 Shot or Castfrax 902, particularly when the industrial installation is a casting channel.
Ces produits non façonnés sont commercialisés par la société Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories.These unshaped products are marketed by the company Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories.
De préférence, la taille maximale des particules du produit de réparation ou, de manière équivalente, du produit non façonné, est inférieure à 10 mm, de préférence inférieure à 8 mm, de préférence inférieure à 6 mm.Preferably, the maximum particle size of the repair product or, equivalently, of the unshaped product, is less than 10 mm, preferably less than 8 mm, preferably less than 6 mm.
La distribution granulométrique du produit de réparation ou, de manière équivalente, du produit non façonné est de préférence déterminée pour que le produit de réparation soit auto-coulable à chaud.The particle size distribution of the repair product or, equivalently, of the unshaped product is preferably determined so that the repair product is self-pourable when hot.
De préférence, le produit de réparation est choisi de manière à présenter, après frittage, une analyse chimique voisine de celle du matériau de l’installation industrielle qui délimite la région à réparer, de préférence de manière que la teneur massique de tout constituant du produit de réparation fritté présent en une teneur massique supérieure à 5%, diffère de moins de 20%, de préférence de moins de 10% de la teneur dudit constituant dans ledit matériau.Preferably, the repair product is chosen so as to present, after sintering, a chemical analysis close to that of the material of the industrial installation which delimits the region to be repaired, preferably so that the mass content of any constituent of the product sintered repair present in a mass content greater than 5%, differs by less than 20%, preferably by less than 10%, from the content of said constituent in said material.
Dans un mode de réalisation, le produit de réparation est choisi de manière à présenter, après frittage, une analyse chimique voisine de celle du CMC des éléments de coffrage, de préférence de manière que la teneur massique de tout constituant du produit de réparation fritté présent en une teneur massique supérieure à 5%, diffère de moins de 20%, de préférence de moins de 10% de la teneur dudit constituant dans ledit CMC.In one embodiment, the repair product is chosen so as to present, after sintering, a chemical analysis close to that of the CMC of the formwork elements, preferably so that the mass content of any constituent of the sintered repair product present in a mass content greater than 5%, differs by less than 20%, preferably less than 10%, from the content of said constituent in said CMC.
Par exemple, si la région à réparer est délimitée par un ou plusieurs blocs réfractaires en un produit à haute teneur en alumine, le produit non façonné permettant de fabriquer le produit de réparation est de préférence le béton Pural T.For example, if the region to be repaired is delimited by one or more refractory blocks made of a product with a high alumina content, the unshaped product used to manufacture the repair product is preferably Pural T concrete.
Le produit de réparation peut être amené jusqu’à la région à réparer selon toute technique connue de la personne du métier.The repair product can be brought to the region to be repaired using any technique known to those skilled in the art.
Si l’accès à la région à réparer est difficile, un ou plusieurs passages, par exemple réalisés par perçage, peuvent être ménagés pour faciliter cet accès. Ces passages permettent avantageusement l’introduction d’un dispositif de convoyage du produit de réparation, par exemple une canne refroidie, jusqu’à la région à réparer.If access to the region to be repaired is difficult, one or more passages, for example made by drilling, can be made to facilitate this access. These passages advantageously allow the introduction of a device for conveying the repair product, for example a cooled cane, to the region to be repaired.
Dans un mode de réalisation, le produit de réparation est pompé au moyen d’une pompe produisant une pression d’aspiration de préférence inférieure ou égale à 180 bar et de préférence acheminé jusqu’à la région à réparer au moyen d’une canne refroidie par eau ou d’une buse.In one embodiment, the repair product is pumped by means of a pump producing a suction pressure preferably less than or equal to 180 bar and preferably conveyed to the region to be repaired by means of a cooled rod by water or a nozzle.
Pendant toute l’étape b), la région à réparer est de préférence maintenue à une température supérieure à 300°C, de préférence supérieure à 400°C, de préférence supérieure à 500°C, de préférence supérieure à 600°C, de préférence supérieure à 700°C, de préférence supérieure à 800°C, de préférence supérieure à 900°C, et/ou de préférence inférieure à 1550°C, de préférence inférieure à 1500°C.Throughout step b), the region to be repaired is preferably maintained at a temperature greater than 300°C, preferably greater than 400°C, preferably greater than 500°C, preferably greater than 600°C, preferably greater than 700°C, preferably greater than 800°C, preferably greater than 900°C, and/or preferably less than 1550°C, preferably less than 1500°C.
A l’étape 5), optionnelle, et notamment si le procédé comporte une étape 3), l’installation industrielle est maintenue à une température comprise entre 400°C et 1400°C, de préférence entre 600°C et 1400°C, de préférence entre 1000°C et 1400°C, afin de permettre le frittage du produit de réparation, de préférence pendant une durée supérieure à 8 heures, de préférence supérieure à 10 heures et de préférence inférieure à 15 heures. In step 5) , optional, and in particular if the process includes a step 3), the industrial installation is maintained at a temperature between 400°C and 1400°C, preferably between 600°C and 1400°C, preferably between 1000°C and 1400°C, in order to allow sintering of the repair product, preferably for a period of more than 8 hours, preferably more than 10 hours and preferably less than 15 hours.
A l’étape 6), l’exploitation normale de l’installation est reprise, et si le procédé comporte une étape 3), la température de l’installation industrielle est augmentée pour une remise en fonctionnement. In step 6) , normal operation of the installation is resumed, and if the process includes a step 3), the temperature of the industrial installation is increased to return it to operation.
Les exemples non limitatifs qui vont suivre sont donnés en vue d’illustrer l’invention.The non-limiting examples which follow are given with a view to illustrating the invention.
Dans un premier mode de réalisation particulier, notamment lorsque la région à réparer appartient à une paroi séparant un espace « intérieur » et un espace « extérieur », le coffrage intérieur est en un CMC, de préférence en une ou plusieurs plaques en un CMC, de préférence maintenues contre la partie de la paroi saine à l’aide d’une ou de plusieurs cannes métalliques, de préférence refroidies à l’aide d’une circulation d’eau. Si la région à réparer débouche du côté extérieur de la paroi, un coffrage extérieur, de préférence en une céramique, de préférence sous la forme d’un CMC, est fixé de manière à obturer extérieurement la région à réparer.In a first particular embodiment, in particular when the region to be repaired belongs to a wall separating an “interior” space and an “exterior” space, the interior formwork is made of a CMC, preferably of one or more plates of a CMC, preferably held against the part of the healthy wall using one or more metal rods, preferably cooled using circulating water. If the region to be repaired opens onto the exterior side of the wall, an exterior formwork, preferably made of ceramic, preferably in the form of a CMC, is fixed so as to externally seal the region to be repaired.
La région à réparer est ensuite remplie du produit de réparation. Le produit de réparation est de préférence acheminé, depuis l’extérieur, par une conduite traversant un ou plusieurs passages ménagés à travers la paroi, puis coulé dans la région à réparer à l’aide d’une canne refroidie à l’aide d’une circulation d’eau.The area to be repaired is then filled with the repair product. The repair product is preferably conveyed, from the outside, by a pipe passing through one or more passages made through the wall, then poured into the region to be repaired using a cane cooled using water circulation.
De préférence, au moins le coffrage intérieur, de préférence le coffrage, n’est pas retiré après mise en place du produit de réparation.Preferably, at least the interior formwork, preferably the formwork, is not removed after installation of the repair product.
Dans un deuxième mode de réalisation particulier, notamment lorsque la région à réparer résulte d’une usure d’une cuve de l’installation industrielle, on réalise une vidange au moins partielle de ladite cuve. Le coffrage intérieur est en un CMC, de préférence en une ou plusieurs plaques en un CMC, de préférence maintenues contre la cuve à l’aide d’un ou plusieurs tubes en une céramique, de préférence sous la forme d’un CMC, et/ou d’une ou de plusieurs cannes métalliques, de préférence refroidies à l’aide d’une circulation d’eau. Si la région à réparer débouche vers l’extérieur de la cuve, un placage, constituant le coffrage extérieur, de préférence en une céramique, de préférence sous la forme d’un CMC, est fixé de manière à obturer extérieurement la région à réparer.In a second particular embodiment, in particular when the region to be repaired results from wear of a tank of the industrial installation, at least partial emptying of said tank is carried out. The interior formwork is made of a CMC, preferably in one or more plates of a CMC, preferably held against the tank using one or more tubes of a ceramic, preferably in the form of a CMC, and /or one or more metal rods, preferably cooled using water circulation. If the region to be repaired opens towards the outside of the tank, a veneer, constituting the exterior formwork, preferably made of ceramic, preferably in the form of a CMC, is fixed so as to externally seal the region to be repaired.
La région à réparer est ensuite remplie du produit de réparation. Le produit de réparation est de préférence acheminé, depuis l’extérieur de la cuve, par une conduite traversant un ou plusieurs passages ménagés à travers la paroi de la cuve, puis coulé dans la région à réparer à l’aide d’une canne refroidie à l’aide d’une circulation d’eau.The area to be repaired is then filled with the repair product. The repair product is preferably conveyed, from outside the tank, by a pipe passing through one or more passages made through the wall of the tank, then poured into the region to be repaired using a cooled cane. using water circulation.
De préférence, le coffrage en un CMC n’est pas retiré après mise en place du produit de réparation.Preferably, the CMC formwork is not removed after installation of the repair product.
Le
L’exemple suivant a été réalisé.The following example was carried out.
Pour fabriquer le produit de réparation, le produit non façonné Castfrax 902 SRAW, commercialisé par la société Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories, a été mélangé, pendant 1 minute, dans un malaxeur à pale rotative et cuve fixe, avec 0,15% d’un éther polycarboxylate modifié, en pourcentage massique sur la base du produit non façonné. Puis 8% d’eau, en pourcentage massique sur la base du produit non façonné, ont été ajoutés et le malaxage s’est poursuivi jusqu’à l’obtention d’un produit de réparation homogène.To manufacture the repair product, the unshaped product Castfrax 902 SRAW, marketed by the company Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories, was mixed, for 1 minute, in a mixer with a rotating blade and fixed tank, with 0.15% of a modified polycarboxylate ether, in percentage by weight based on the unshaped product. Then 8% of water, in percentage by weight based on the unshaped product, was added and mixing continued until a homogeneous repair product was obtained.
160 kg de produit de réparation ont été préparés. Ce produit de réparation était auto-coulable à chaud.160 kg of repair product have been prepared. This repair product was self-pouring hot.
Un moule monobloc en un CMC a été réalisé.A one-piece mold in one CMC was produced.
Ce moule présentait une forme générale parallélépipédique rectangle, avec une longueur égale à 600 mm, une largeur égale à 150 mm, et une hauteur égale à 450 mm, l’épaisseur des parois dudit moule étant sensiblement constante et égale à 10 mm.This mold had a general rectangular parallelepiped shape, with a length equal to 600 mm, a width equal to 150 mm, and a height equal to 450 mm, the thickness of the walls of said mold being substantially constant and equal to 10 mm.
Le CMC constituant le moule présentait une conductivité thermique entre 20°C et 500°C inférieure à 0,6 W.m- 1.K-1.The CMC constituting the mold had a thermal conductivity between 20°C and 500°C lower than 0.6 Wm - 1 .K -1 .
Le CMC était constitué :
- d’une superposition de tissus (ou « woven fabrics » en anglais) en fibres de verre lavé (ou « leached glass » en anglais) comportant une teneur en silice supérieure à 90% en masse, représentant 44% de la masse du CMC, et
- d’une matrice en alumine et en silice, représentant 56% de la masse du CMC.The CMC was made up of:
- a superposition of fabrics (or “woven fabrics” in English) made of washed glass fibers (or “leached glass” in English) containing a silica content greater than 90% by mass, representing 44% of the mass of the CMC , And
- an alumina and silica matrix, representing 56% of the mass of the CMC.
Ledit CMC présentait une porosité ouverte égale à 38%, une masse volumique apparente égale à 1,65 g/cm3, une teneur en Al2O3égale à 42%, une teneur en SiO2égale à 57% et une teneur en autres constituants, par exemple des oxydes, égale à 1%, les teneurs en Al2O3, SiO2et autres constituants étant exprimées en pourcentages massiques sur la base dudit CMC.Said CMC had an open porosity equal to 38%, an apparent density equal to 1.65 g/cm 3 , an Al 2 O 3 content equal to 42%, a SiO 2 content equal to 57% and an Al 2 O 3 content equal to 42%. other constituents, for example oxides, equal to 1%, the contents of Al 2 O 3 , SiO 2 and other constituents being expressed as percentages by mass on the basis of said CMC.
Le moule a été disposé dans un four comportant un brûleur au gaz.The mold was placed in an oven with a gas burner.
Le four a ensuite été mis en route de manière à atteindre une température de 1200°C en 2 heures et 40 minutes, simulant une introduction à chaud du moule en CMC dans une installation industrielle, en particulier un chenal de coulée de fonte d’un haut fourneau.The oven was then started so as to reach a temperature of 1200°C in 2 hours and 40 minutes, simulating a hot introduction of the CMC mold in an industrial installation, in particular a cast iron casting channel of a blast furnace.
Le coulage du produit de réparation dans le moule, maintenu à 1200°C, a été effectué à l’aide d’une goulotte métallique disposée au-dessus d’une ouverture réalisée dans la voûte du four.Pouring the repair product into the mold, maintained at 1200°C, was carried out using a metal chute placed above an opening made in the vault of the oven.
Le produit de réparation a été coulé de manière continue, avec un débit sensiblement égal à 100 kg/min.The repair product was poured continuously, with a flow rate substantially equal to 100 kg/min.
Lors du remplissage, il a été constaté que le moule en CMC résiste à la poussée du produit de réparation, sans se casser, ni s’ouvrir.During filling, it was found that the CMC mold resisted the thrust of the repair product, without breaking or opening.
Après avoir rempli le moule, la température a été maintenue à 1200°C pendant 4 heures. La température a ensuite été réduite de manière progressive jusqu’à 800°C, à une vitesse sensiblement égale à 25°C/h. Puis le brûleur a été coupé et la descente en température s’est effectuée de manière naturelle, sans ouverture du four.After filling the mold, the temperature was maintained at 1200°C for 4 hours. The temperature was then reduced gradually to 800°C, at a speed substantially equal to 25°C/h. Then the burner was turned off and the temperature dropped naturally, without opening the oven.
Le produit de réparation fritté se trouvant dans le moule a ensuite été récupéré.The sintered repair product in the mold was then recovered.
Après sciage, il présentait une texture homogène, sans fissure, ni cavité interne pouvant correspondre à une rupture d’alimentation.After sawing, it had a homogeneous texture, without cracks or internal cavities that could correspond to a power failure.
Comme cela apparaît clairement à présent, l’invention fournit ainsi un procédé de réparation à chaud qui utilise des éléments en CMC, pour réaliser notamment le coffrage intérieur, ce qui :
- permet une fabrication rapide et parfaitement adaptée à la région à réparer, en particulier parce qu’un CMC, peut être conformé suivant des formes complexes, et notamment de manière à épouser le profil de la région à réparer ;
- facilite l’introduction de ces éléments jusqu’à la région à réparer ;
- facilite leur agencement, ces éléments étant légers ;
- autorise un sacrifice de l’élément de coffrage, c’est-à-dire son maintien en position après la réparation, en particulier parce que la composition d’un CMC, peut être choisie pour être similaire à celle du produit de réparation.As is now clear, the invention thus provides a hot repair process which uses CMC elements, in particular to produce the interior formwork, which:
- allows rapid manufacturing and perfectly suited to the region to be repaired, in particular because a CMC can be shaped into complex shapes, and in particular so as to match the profile of the region to be repaired;
- facilitates the introduction of these elements to the region to be repaired;
- facilitates their arrangement, these elements being light;
- authorizes a sacrifice of the formwork element, that is to say its maintenance in position after the repair, in particular because the composition of a CMC can be chosen to be similar to that of the repair product.
Bien entendu, la présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ou représentés, fournis à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs.Of course, the present invention is not limited to the embodiments described or represented, provided by way of illustrative and non-limiting examples.
En particulier, les compositions des CMC des différentes pièces du coffrage et/ou des accessoires peuvent être identiques ou différentes.In particular, the compositions of the CMC of the different parts of the formwork and/or accessories may be identical or different.
Claims (17)
a) installation d’un coffrage (32) dans une position de service, de manière à réaliser un moule autour de la région à réparer ;
b) remplissage, de préférence par coulage, du moule avec un produit de réparation (47),
au moins une partie du coffrage étant en un Composite à Matrice Céramique,
l'installation industrielle étant différente d’un four de verrerie.Method for hot repair of a region of an industrial installation, said region being at a temperature above 250°C, called “region to be repaired” (30 1 , 30 2 , 30 3 ), said method comprising the following steps :
a) installation of a formwork (32) in a service position, so as to make a mold around the region to be repaired;
b) filling, preferably by casting, the mold with a repair product (47),
at least part of the formwork being made of a Ceramic Matrix Composite,
the industrial installation being different from a glassmaking furnace.
- un four de fusion du fer ou de l’acier, et une partie d’un tel four ;
- un four de fusion d’un métal non ferreux ;
- un élément configuré pour transférer du métal en fusion ;
- un four de cimenterie ;
- un four de réduction de minerai ;
- un incinérateur ;
- un four de traitement des déchets dangereux ;
- un gazéificateur ;
- un reformeur ;
- un four de cuisson de céramiques ;
- un réacteur de noir de carbone ;
- une cuve de rétention destinée à retenir un produit en fusion à une température supérieure à 250°C ;
- une cellule d’électrolyse de l’aluminium ;
- une chambre de combustion d’une turbine ;
- une chaudière.Method according to the preceding claim, in which the industrial installation is chosen from:
- an iron or steel melting furnace, and part of such a furnace;
- a furnace for melting a non-ferrous metal;
- an element configured to transfer molten metal;
- a cement kiln;
- an ore reduction furnace;
- an incinerator;
- a hazardous waste treatment oven;
- a gasifier;
- a reformer;
- a ceramic firing kiln;
- a carbon black reactor;
- a retention tank intended to retain a molten product at a temperature above 250°C;
- an aluminum electrolysis cell;
- a combustion chamber of a turbine;
- a boiler.
- différant de moins de 20% de la teneur massique dudit constituant dans ledit composite à matrice céramique, et/ou
- différant de moins de 20% de la teneur massique dudit constituant dans une région de l’installation industrielle délimitant la région à réparer.Method according to any one of the preceding claims, comprising, after step b), a step 5) of sintering the repair product introduced into the mold in step b), the sintered repair product obtained consisting of a plurality of constituents, the mass content of any constituent of the sintered repair product present in a mass content greater than 5%,
- differing by less than 20% of the mass content of said constituent in said ceramic matrix composite, and/or
- differing by less than 20% of the mass content of said constituent in a region of the industrial installation delimiting the region to be repaired.
- des éléments de coffrage délimitant partiellement la région à réparer, et
- des accessoires de maintien desdits éléments de coffrage dans une position de service,
lesdites accessoires étant en un composite à matrice céramique, identique ou différent du composite à matrice céramique des éléments de coffrage.Method according to any one of the preceding claims, in which the formwork comprises
- formwork elements partially delimiting the region to be repaired, and
- accessories for maintaining said formwork elements in a service position,
said accessories being made of a ceramic matrix composite, identical to or different from the ceramic matrix composite of the formwork elements.
- est (sont) fritté(s), et
- présente(nt) une porosité ouverte supérieure à 15% et inférieure à 50%, et
- comporte(nt) plus de 20% et moins de 80% en volume de fibres, et
et
- comporte(nt) une matrice composée pour plus de 90% d’oxydes et/ou de carbures et/ou de nitrures et/ou de composé(s) d’oxynitrure d’au moins les éléments Si, Al et N, en pourcentage massique, et
- présente(nt) une masse volumique apparente supérieure à 1,0 g/cm3et inférieure à 2 g/cm3.Method according to one of the preceding claims, in which the ceramic matrix composite of at least part of the formwork and/or, when the immediately preceding claim applies, the ceramic matrix composite of at least one accessory
- is (are) sintered, and
- present(s) an open porosity greater than 15% and less than 50%, and
- contain(s) more than 20% and less than 80% by volume of fibers, and
And
- comprise(s) a matrix composed of more than 90% of oxides and/or carbides and/or nitrides and/or oxynitride compound(s) of at least the elements Si, Al and N, in mass percentage, and
- present(s) an apparent density greater than 1.0 g/cm3and less than 2g/cm3.
3) réduction de la température dans ladite installation industrielle, jusqu’à une température supérieure à 250°C ;
4) mise en œuvre des étapes a) et b) ;
5) augmentation et maintien de la température de l’installation industrielle entre 400°C et 1400°C afin de fritter le produit de réparation ;
6) augmentation de la température de ladite installation industrielle jusqu’à sa température de fonctionnement.Method according to any one of the preceding claims, said method comprising the following steps:
3) reduction of the temperature in said industrial installation, up to a temperature above 250°C;
4) implementation of steps a) and b);
5) increasing and maintaining the temperature of the industrial installation between 400°C and 1400°C in order to sinter the repair product;
6) increasing the temperature of said industrial installation up to its operating temperature.
- si la région à réparer est, au moins partiellement, délimitée par une surface de l’installation industrielle en contact avec ledit produit fluide, vidange, au moins partielle, de ladite enceinte de manière à exposer ladite région à réparer ;
et, après l’étape b), l’étape suivante :
- reprise de l’exploitation normale,
la température de l’installation industrielle étant maintenue dans ladite région à réparer pendant toutes les étapes du procédé.Method according to any one of claims 1 to 10, the industrial installation comprising an enclosure containing a fluid product, said method comprising, before step a), the following step:
- if the region to be repaired is, at least partially, delimited by a surface of the industrial installation in contact with said fluid product, emptying, at least partially, of said enclosure so as to expose said region to be repaired;
and, after step b), the following step:
- resumption of normal operation,
the temperature of the industrial installation being maintained in said region to be repaired during all stages of the process.
1) si la région à réparer est, au moins partiellement, délimitée par une surface de l’installation industrielle en contact avec ledit produit fluide, vidange, au moins partielle, de ladite enceinte, de manière à exposer ladite région à réparer ;
3) réduction de la température dans la région à réparer jusqu’à une température supérieure à 250°C ;
et, après l’étape b), les étapes suivantes :
5) augmentation et maintien de la température de la région à réparer entre 1000°C et 1400°C afin de fritter le produit de réparation ;
6) reprise de l’exploitation normale de l’installation industrielle.Method according to any one of claims 1 to 10, the industrial installation comprising an enclosure containing a fluid product, said method comprising, before step a), the following steps:
1) if the region to be repaired is, at least partially, delimited by a surface of the industrial installation in contact with said fluid product, emptying, at least partially, of said enclosure, so as to expose said region to be repaired;
3) reduction of the temperature in the region to be repaired to a temperature above 250°C;
and, after step b), the following steps:
5) increasing and maintaining the temperature of the region to be repaired between 1000°C and 1400°C in order to sinter the repair product;
6) resumption of normal operation of the industrial installation.
- par un chenal de coulée ou
- par une paroi latérale (22) ou une paroi de fond (24) d’une cuve (31) destinée à contenir un produit en fusion, ledit coffrage (32) comportant ou étant constitué par un coffrage intérieur (32i) installé à l’intérieur de ladite cuve à l’étape a).Method according to any one of the preceding claims, in which the region to be repaired is at least partly delimited
- by a casting channel or
- by a side wall (22) or a bottom wall (24) of a tank (31) intended to contain a molten product, said formwork (32) comprising or being constituted by an interior formwork (32i) installed at the inside said tank in step a).
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