GARNISSAGES DE WAGONS
POUR FOURS ALIMENTÉS AU COKE DE PÉTROLE

La presence du coke de petrole comme combustible pour l’industrie ceramique a ete continue en Espagne depuis son debut autour de 1980.

Une fois passée la fièvre des premières années, quelques principes de base se sont consolidés:

  • L’utilisation impérative d’autres combustibles (fuel lourd ou gaz) aux premières rangées de bruleurs.

  • L’évolution progressive des systèmes de combustion, dont la sélection naturelle n’a permis la survie que de ceux qui injectent
    uniformément des particules très fines de combustible.

  • La limitation à la cuisson des produits dont la valeur n’est pas diminuée par possibles taches ou changements de couleur.

  • L’acceptation de quelques inconvénients au bénéfice d’importants avantages en cout direct.

C’est à cause de ce dernier principe que l’emploi du coke de pétrole a suivi une évolution parallèle à celle du prix des combustibles alternatifs (fuel lourd ou gaz).
Suite à une longue époque ou le réseau de gaz naturel s’est répandu à cheval des prix relativement bas du gaz, la hausse récente du Prix du gaz a favori un intérêt renouvelé pour le coke de pétrole, et ceci pas uniquement en Espagne.
La possibilité d’attaque chimique des garnissages réfractaires des wagons est un des inconvénients attribués à ce combustible, et pas entièrement sans raison. Les opinions à ce propos, bien souvent sans fondement, sont diverses et extrêmes. Aux pessimistes
soutenant que le coke de pétrole est à interdire puisque absolument destructif, s’opposent les optimistes qui pensent à résoudre le problème par la simple application d’une couche protectrice. Il nous arrive de temps en temps d’être consultés pour offrir
“une peinture protectrice” afin de traiter des garnissages qui ont déjà subi une dégradation irréversible.
La réalité, d’après nôtre expérience de plus de 12 ans de suivi de nos réfractaires travaillant au coke de pétrole, est qu’il est possible de limiter l’attaque et travailler de façon profitable avec ce combustible, sous condition de respecter strictement quelques règles de base.
Il n’existe pas de matériel réfractaire qui soit, de par sa composition chimique, insensible à l’attaque chimique du Vanadium et d’autres composants du coke. L’objectif consiste, donc, à en réduire les effets négatifs de façon à atteindre une durée de vie du
réfractaire assurant la rentabilité du coke de pétrole comme combustible.

1. ASSURER UNE BONNE COMBUSTION

Assurer une bonne combustion, évitant l’accumulation de particules de coke non brulées (braises) sur la surface du réfractaire. Les brises créent un “microclimat”
d’atmosphère réductrice et concentrée en tous les composants agressifs présents dans le combustible. Il faut garantir que:

  • Les particules de combustible brulent rapidement dans l’air. Le coke de pétrole étant un combustible très bas en volatiles, une granulométrie très fine est essentielle.

  • L’alimentation soit bien uniforme dans l’espace et sans à-coups dans le temps.

  • Le coke ne soit pas injecté dans des zones de basse température du four. Un avant-feu au fuel lourd ou gaz sera nécessaire d’habitude.

2. EVITER L’ACCUMULATION DE CENDRES

Même si le contenu en cendres du coke de pétrole est très bas, les passages répétés des wagons par le four peuvent cumuler des couches importantes de
cendres, et surtout sous les fausses soles. Ces cumuls provoquent un effet équivalent à celui signalé pour les braises, ou même pire (il ne faut pas oublier
que les cendres concentrent la plupart des composants agressifs du combustible).

Les wagons doivent être soigneusement nettoyés en passant l'aspirateur, en soulevant les fausses solés et en nettoyant en dessous à chaque passage dans le four.

3. EMPLOYER UN RÉFRACTAIRE BIEN ADAPTÉ

Employer un réfractaire bien adapté, qui résiste les conditions de travail sans souffrir une dégradation prématurée. Il faut tenir compte que les conditions ne sont pas tout à fait les mêmes dans tous les fours, mais assez variables entre eux. D’un coté parce que la composition des cokes es elle même variable, mais aussi parce que maintes fois l’agressivité des argiles s’ajoute à celle du coke, ce qui donne lieu à un nombre presque infini de combinaisons différentes possibles.
À cause de cette grande variabilité, seule l’expérience de plusieurs années sur des installations très diverses assure la capacité d’un réfractaire pour résister au coke de pétrole comme combustible. Il n’existe pas, à ce moment, un essai de laboratoire permettant d’en évaluer la durée de vie de façon quantitative, même
approximative.

Depuis plus de douze ans, Forgestal et Refractarios Campo profitent d’expériences répétées de succès sous des conditions dans lesquelles d’autres réfractaires ont échoué. Et ceci dans des installations très diverses et sous différentes combinaisons d’attaque par les combustibles et par les argiles.
Au long de ce temps, ils ont développé et prouvé en opération des matériels réfractaires spécialement formulés pour une durée optimale sous conditions
de forte attaque chimique, et surtout lorsque le coque de pétrole et les argiles agressives sont présents en même temps.
Ces matériels peuvent atteindre une durée de vie jusqu’à 3 et 5 fois supérieure à celle d’autres réfractaires.

4. PEINTURES PROTECTRICES RÉFRACTAIRES

Une fois assurées les trois conditions énoncées, on peut considérer l’effet ADDITIONNEL d’une couche protectrice.
Forgestal, à la suite d’essais systématiques réels sur wagons de four tunnel avec différents types de peintures protectrices a choisi la composition optimale de son engobe de protection, celui qui a donné les meilleurs résultats sur ses réfractaires.
Il doit être appliqué au plus tôt que possible, bien avant qu’une attaque visible se soit produite.
Il faut en tout cas insister à souligner que l’aide additionnelle d’une couche protectrice ne peut améliorer le durée de vie que SI LES POINTS 1, 2 ET 3 ONT ÉTÉ
APLLIQUÉS AU PRÉALABLE. Même une bonne peinture servira a rien ou presque, si appliquée sur une mauvaise base ou si attaquée par des braises ou par des cendres.

5. ENTRETIEN

Même avec toutes les mesurés énoncées, la consommation de pièces de rechange sera, normalement, supérieure à celle correspondant à un combustible sans agressivité chimique.
Le changement rapide des pièces dégradées va contribuer de façon décisive au maintien des wagons en parfaites conditions d’opération.

CONCLUSIONS

L’emploi du coke de pétrole comme combustible est entièrement compatible avec une durée de vie rentable du garnissage réfractaire des wagons, sous condition de:

  1. Assurer une bonne combustion sans formation de braises.

  2. Éviter de cumuler des cendres moyennant un nettoyage efficace par aspiration.

  3. Employer un réfractaire bien adapté, de résistance prouvée à l’attaque chimique.

Cette durée peut être augmentée en appliquant, dès le début, un bon engobe protecteur et un bon entretien avec changement rapide des pièces dégradées.

Des braises cumulées sur le réfractaire à cause d’un grain grossier, d’une alimentation mal distribuée ou par à-coups, ou par injection dans des zones trop froides.

Un microclimat d’atmosphère agressive pour le réfractaire est créée par les braises et les cumuls de cendres.

Réfractaire standard, fortement attaqué par les cendres cumulées.

Campo-Forgestal

réfractaire

Autre réfractaire

Pénétration de l’attaque après 2,5 ans de travail simultané au coke de pétrole dans le même four

Wagons Forgestal / Champ fonctionnant avec cock de pétrole

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