Couverture, panneau et module en fibre céramique

Qu’est-ce que l’isolation en fibre céramique ?

La fibre céramique est un matériau isolant en silicate d’aluminium fourni par RISING REFRACTORY sous trois formes physiques : couverture, panneau et module. Les trois sont proposées dans les mêmes quatre nuances, et c’est la nuance qui détermine la composition chimique et la température que le produit supporte.

Les quatre nuances sont STD (standard), HP (haute pureté), HA (haute teneur en alumine) et HZ (contenant de la zircone). En montant dans la gamme, la teneur en alumine augmente ou de la zircone est ajoutée, et les teneurs en fer et en alcalins diminuent.

• STD — nuance standard en silicate d’aluminium
• HP — haute pureté, avec des teneurs en fer et en alcalins plus faibles
• HA — haute teneur en alumine, portant la teneur en alumine au-delà de 52 pour cent
• HZ — contenant de la zircone, avec 15 à 17 pour cent de ZrO₂ sous forme de couverture

Principales différences entre les trois formes

Les formes diffèrent par la rigidité, la densité et le mode de mise en place. Les tableaux de spécifications indiquent directement la densité de chacune, et ce chiffre est le séparateur le plus net entre elles.

La couverture est souple et la plus légère des trois, de 64 à 140 kg/m³. Le panneau est rigide, de 260 à 320 kg/m³, et la spécification le décrit comme résistant, solide et résistant à l’érosion par l’air, léger et facile à découper. Le module est fourni sous forme de bloc préassemblé à 220 kg/m³, aux formats 300 × 300 × 200 mm et 300 × 300 × 250 mm, et la spécification indique qu’il donne un garnissage sans joints qui compense le retrait de la fibre et se pose rapidement.

• Couverture — souple, densité la plus faible, fournie en rouleau
• Panneau — rigide, densité la plus élevée, découpable, résiste à l’érosion par l’air
• Module — bloc préassemblé, formats fixes, garnissage sans joints, pose rapide

Température de service selon la nuance et la forme

La température que supporte un produit en fibre céramique dépend de sa nuance, et les tableaux publiés l’indiquent par nuance plutôt que par forme. La couverture et le panneau donnent le chiffre explicitement ; le tableau du module indique à la place la variation dimensionnelle permanente à une température d’essai.

La couverture est indiquée avec une température maximale de service de 1200, 1260, 1350 et 1400 °C pour les nuances STD, HP, HA et HZ. Le panneau est indiqué avec une température de service de 1000, 1100, 1260 et 1360 °C pour les mêmes quatre nuances. Le tableau du module ne comporte pas de ligne de température de service ; il indique une variation dimensionnelle permanente d’au plus 3 pour cent après 24 heures à 1000, 1100, 1200 et 1350 °C.

Parce que le tableau du module rend compte d’un essai de retrait et non d’une température de service, les deux ne sont pas interchangeables et aucune température de service n’est revendiquée ici pour le module.

Conductivité thermique

Les tableaux de la couverture et du panneau donnent tous deux la conductivité thermique à une densité de référence indiquée, ce qui compte lorsqu’on les compare : les deux valeurs ne sont pas mesurées à la même densité.

La couverture est donnée à 128 kg/m³ et le panneau à 285 kg/m³. À 800 °C, la valeur de la couverture est de 0.14 W/(m·K) pour les nuances STD et HP ; celle du panneau à la même température est de 0.132 W/(m·K) pour les nuances STD, HP et HA. Le tableau du module ne donne aucune conductivité thermique.

Applications

Le contexte d’application vérifié diffère selon la forme, et chaque forme n’est rattachée qu’aux secteurs que nomme sa propre fiche produit.

Le panneau en fibre céramique est la forme la plus largement rattachée des trois : il porte une application vérifiée en sidérurgie, en verrerie, en chimie et pétrochimie, et en métaux non ferreux. La couverture est rattachée à l’énergie et aux chaudières CFB ainsi qu’à la chimie et à la pétrochimie. Le module est rattaché à la chimie et à la pétrochimie. La fiche du panneau nomme en outre les fours de cuisson, les tuyauteries et les autres équipements d’isolation thermique.

La couverture en fibre céramique figure également dans l’enregistrement de projet vérifié : c’est l’un des matériaux de la référence de fourniture à la sidérurgie pour le Koweït.

Critères de choix

Trois éléments séparent les formes en pratique, et les trois sont énoncés dans la spécification plutôt que déduits.

La forme suit la surface : une couverture souple enveloppe et comble, un panneau rigide tient une forme et se découpe, et un module constitue un garnissage sans joints. La densité suit la forme et est fixée par elle. La température suit la nuance : un besoin de température plus élevée se traite donc en allant de STD vers HZ plutôt qu’en changeant de forme.

Lorsqu’un besoin dépend d’une valeur que les tableaux ne portent pas — une température de service pour le module, ou une conductivité thermique à une densité autre que celle indiquée — l’équipe technique la confirme au regard de la production en cours avant tout chiffrage.