Derrière chaque opération de fonderie performante se trouve une science des matériaux avancée. La performance des procédés de métaux en fusion dépend de matériaux capables de résister à des températures extrêmes, des environnements corrosifs et des cycles thermiques continus. Chez Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories, nous proposons des solutions réfractaires avancées qui répondent à ces défis avec précision. Qu’il s’agisse de contrôler la chaleur avec des tubes d’immersion, d’améliorer l’efficacité avec des tubes radiants ou de protéger les capteurs avec des tubes de thermocouples, nous sommes fiers de redéfinir la conception des céramiques haute performance. Chaque solution combine une conductivité thermique exceptionnelle, une résistance à la corrosion et une résistance mécanique élevée. Voici comment.
Comment Saint-Gobain maîtrise la transformation des métaux non ferreux
Relever les défis du traitement des métaux non ferreux : les solutions de tubes réfractaires Saint-Gobain PCR
Nos matériaux céramiques haute efficacité pour les industries des métaux non ferreux
La performance de Saint-Gobain en métallurgie des métaux non ferreux repose sur ses matériaux propriétaires : NICARB (carbure de silicium lié au nitrure) et CERTS (carbure de silicium lié au carbone). Chacun de ces matériaux constitue la base de solutions réfractaires efficaces dans des environnements de fonderie exigeants.
NICARB : carbure de silicium lié au nitrure
NICARB est une céramique haute performance conçue pour la stabilité à haute température et la résistance à la corrosion des métaux en fusion. Sa microstructure à grains fins est obtenue grâce à un frittage précis. Elle garantit une excellente résistance aux chocs thermiques et une intégrité mécanique élevée.
Pour les tubes d’immersion et radiants, NICARB assure un transfert thermique uniforme tout en conservant la solidité de surface, en empêchant le mouillage par les métaux en fusion et en limitant l’oxydation. Cela se traduit par des opérations plus propres et une durée de vie plus longue des composants, des éléments essentiels pour les lignes continues de traitement de l’aluminium et du zinc.
CERTS : carbure de silicium lié au carbone
CERTS associe le carbure de silicium à une liaison carbone. Ce procédé permet d’obtenir un matériau offrant une excellente résistance aux chocs thermiques et une réponse thermique rapide. Il présente également une résistance supérieure à la corrosion dans des bains métalliques agressifs. CERTS est particulièrement adapté aux tubes de protection de thermocouples et aux applications de tubes d’immersion. Sa capacité à conserver son intégrité structurelle lors de cycles thermiques répétés en fait un choix fiable pour les fonderies recherchant un contrôle de procédé constant.
Le saviez-vous ?
Ensemble, NICARB et CERTS contribuent à la mission de durabilité de Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories :
- Des matériaux durables réduisent la fréquence de remplacement
- Une consommation énergétique réduite
- Une utilisation optimisée des ressources
En effet, nous considérons cela comme un levier concret pour prolonger la durée de vie des équipements et minimiser l’impact environnemental dans les applications industrielles.
Conception des tubes d’immersion pour un transfert thermique optimal
Dans les bains de métaux en fusion, maintenir une température stable et limiter l’oxydation sont des défis constants. Les tubes d’immersion Saint-Gobain répondent à ces enjeux grâce à une conception réfractaire avancée et un choix de matériaux optimisé. Conçus avec une géométrie interne optimisée et une épaisseur de paroi contrôlée, ces tubes garantissent un transfert thermique uniforme tout en résistant à la corrosion dans les bains d’aluminium et de zinc.
En combinant la haute conductivité thermique du NICARB avec un revêtement antioxydant CERTS-ZN, nos tubes d’immersion offrent une excellente résistance mécanique et une protection de surface.
Les résultats sont conformes aux plus hauts standards du secteur :
- Moins d’arrêts de production
- Une plus grande stabilité du procédé
- Un meilleur contrôle de la température pour une productivité et une pureté du métal accrues
Innovation dans les tubes radiants pour l’efficacité énergétique
Il est bien connu que, dans la métallurgie des métaux non ferreux, la stabilité du procédé détermine la qualité du produit. Un chauffage uniforme et sans contamination du four est essentiel.
Fabriqués en NICARB, les tubes radiants Saint-Gobain résistent aux attaques chimiques des vapeurs d’aluminium tout en conservant leur résistance à haute température. Leur conception de précision garantit une distribution homogène de la chaleur dans le four. Cela améliore l’efficacité énergétique et la constance du produit. De plus, cette innovation favorise des atmosphères de chauffage plus propres et prolonge la durée de vie des composants du four.
Protection avancée des tubes de thermocouples dans les métaux en fusion
La mesure de température dans les métaux en fusion est délicate. Les capteurs doivent résister à la corrosion, aux chocs et aux températures élevées. Les tubes de protection de thermocouples Saint-Gobain sont conçus pour protéger ces capteurs dans des conditions sévères tout en maintenant une réponse thermique rapide.
Fabriqués à partir de céramiques avancées CERTS et NICARB, ils associent résistance à l’oxydation et excellente stabilité dimensionnelle. Ils garantissent ainsi des performances constantes malgré des cycles thermiques répétés. Leur structure réfractaire optimisée permet des mesures précises en temps réel sans préchauffage à sec.
Les tubes sont disponibles avec filetage BSP standard et des longueurs allant de 150 mm à 1 750 mm. Ils s’intègrent parfaitement aux équipements modernes de fonderie et offrent précision, durabilité et fiabilité des procédés.
La puissance du pressage isostatique : une ingénierie de précision
Enfin, l’excellence des tubes réfractaires Saint-Gobain repose également sur le pressage isostatique à froid (CIP). Ce procédé avancé garantit une uniformité exceptionnelle du matériau et une grande intégrité mécanique.
Dans ce procédé, la poudre céramique est intégrée dans un moule flexible puis soumise à une pression uniforme dans toutes les directions.
Cette compaction isotrope permet d’obtenir des pièces optimales pour le frittage :
- Densité uniforme
- Résistance élevée
- Contraintes internes minimales
Renforcée par l’acquisition de Ceramco en 2024, cette technologie permet un contrôle précis des dimensions et de la microstructure. Elle permet de produire des tubes réfractaires très fiables, durables et flexibles en conception.
Le procédé CIP permet de produire des tubes jusqu’à 250 mm de diamètre et 1,7 m de longueur, avec une épaisseur minimale de 7 mm. Cette fonctionnalité offre une flexibilité de conception exceptionnelle tout en garantissant une résistance et une densité uniformes sur l'ensemble des composants de grande taille.
Cette précision reflète notre expertise globale dans le développement de solutions réfractaires fiables pour les métaux non ferreux et les applications de fonderie. Grâce à l’innovation continue, notre objectif est de continuer à faire progresser l’industrie à l’échelle mondiale.