Isolation microporeuse pour patins de four à longerons mobiles

Un four de réchauffage à longerons mobiles consacre une part surprenante de son combustible à chauffer de l'eau, et non de l'acier. Les rails refroidis à l'eau et les colonnes de support qui transportent les brames à travers le four constituent un puits de chaleur permanent : les études de terrain sur les fours à longerons mobiles attribuent généralement de l'ordre de 15% de l'apport thermique du four à l'eau de refroidissement. L'isolation de ces composants refroidis à l'eau avec des couvertures nano microporeuses s'attaque directement à cette perte.

Le problème des marques de skid

Les skids refroidis à l'eau font deux choses à un four de réchauffage. Premièrement, ils drainent la chaleur — l'eau de refroidissement sort en emportant l'énergie qui aurait dû aller dans les brames. Deuxièmement, ils refroidissent localement la brame là où elle repose sur le skid, produisant les fameuses ‘ marques de skid ’ : des bandes plus froides qui obligent le laminoir à laminer avec une température inégale et poussent souvent le four à fonctionner plus chaud que ne l'exigerait la moyenne de la brame. Les deux problèmes remontent à la même cause : trop de chaleur traversant le skid vers l'eau.

Comment les skids sont isolés

La solution standard consiste à envelopper les tuyaux refroidis à l'eau dans un isolant avant d'appliquer le réfractaire. Avec un matériau nano microporeux, deux couches de couverture de 5 mm sont enroulées sur les tuyaux refroidis à l'eau, fixées avec du fil d'acier, puis le coulis est appliqué par-dessus.

Nettoyer la surface du tuyau refroidi à l'eau.
Enrouler deux couches de couverture microporeuse de 5 mm autour du tuyau.
Fixer la couverture avec du fil d'acier pour qu'elle reste en place pendant l'application du coulis.
Appliquer le coulis sur la couverture pour former le profil fini du skid.

La couverture est flexible et découpable, elle épouse donc étroitement le tuyau et le profil du skid, sans vides d'air par lesquels la chaleur pourrait court-circuiter.

Ce que révèlent les chiffres

Par rapport à l'isolation en fibre céramique des patins, l'enveloppement des composants refroidis à l'eau dans une couverture microporeuse permettrait de réduire d'environ 24% la chaleur emportée par l'eau de refroidissement. Comme l'eau de refroidissement est responsable d'une grande part des pertes thermiques totales du four, ce seul changement se traduit par une baisse significative de la consommation de combustible par tonne d'acier réchauffé.

Perte de chaleur par l'eau de refroidissement réduite — environ 24% de moins que la fibre céramique.
Consommation de combustible réduite par tonne de brame réchauffée.
Température de brame plus uniforme et marques de patins moins prononcées.
Durée de vie prolongée des patins et de la structure de support grâce à une charge thermique réduite.

Sélection des panneaux pour l'isolation des patins

L'isolation des patins se trouve près de la face chaude, elle est donc spécifiée en qualité supérieure et sous forme de couverture. La couverture s'enroule étroitement, et sa faible conductivité thermique signifie que deux couches de 5 mm font le travail d'une enveloppe en fibre céramique bien plus épaisse.

Propriété	Valeur
Forme	Couverture microporeuse flexible / feuille flexible
Application typique	Enroulements de 2 × 5 mm sur des tuyaux refroidis à l'eau
Densité	200-400 kg/m³
Conductivité thermique, 600 °C	0,028 W/m·K
Conductivité thermique, 800 °C	0,034 W/m·K

Le cœur microporeux non fibreux du matelas peut être découpé sur site, de sorte que des patins de différents diamètres peuvent être isolés avec le même stock, coupés à longueur selon les besoins.

Produits recommandés pour cette application : feuille microporeuse nano flexible pour l'enroulement du tuyau et panneaux standard pour les parois du four.

Questions fréquemment posées

Pourquoi deux couches au lieu d'un seul enroulement plus épais ?

Deux couches de 5 mm s'enroulent plus proprement autour d'un tuyau courbé et permettent à l'installateur de décaler les joints, ce qui ferme les interstices traversants qu'un seul enroulement épais peut laisser au niveau du chevauchement.

Le matelas résiste-t-il à la coulée de matériau réfractaire ?

Oui. La fixation par fil maintient le matelas en place pendant l'application du matériau réfractaire, et le matériau réfractaire le protège ensuite de l'atmosphère du four. Le matelas doit seulement conserver sa forme assez longtemps pour être encapsulé.

Quel est le délai de retour sur investissement ?

Comme la perte de chaleur par l'eau de refroidissement constitue une charge importante et constante, sa réduction d'environ un quart permet généralement de rentabiliser le coût d'isolation en une seule campagne. Le bénéfice secondaire — une température de brame plus uniforme et moins de problèmes de marques de patin côté laminoir — surpasse souvent à lui seul l'économie d'énergie.

Le matelas isolant a-t-il besoin d'un pare-vapeur ?

Le matelas est encapsulé dans le matériau réfractaire coulé, ce qui le protège de l'atmosphère du four. Lorsqu'une qualité hydrophobe est requise pour un stockage en milieu humide ou un système de coulée humide, une option hydrofuge est disponible sur demande.

Récupérez la chaleur que votre eau de refroidissement emporte. Demandez à nos ingénieurs de four une spécification d'isolation des patins, ou consultez notre gamme de feuilles flexibles pour trouver le matelas adapté. Contactez-nous pour commencer.