Un responsable de la maintenance dans une aciérie en Turquie nous a contacté avec un problème qui semblait simple : « Nous devons sceller l'espace autour de la porte d'un four. Elle tourne à environ 1 000 degrés. Le ruban tissé que nous avons utilisé la dernière fois s'est effiloché sur les bords et s'est effondré en quatre mois. Que devons-nous utiliser ?
La réponse dépendait du fait que le joint était statique (la porte ne bougeait pas) ou dynamique (elle s'ouvrait et se fermait), s'il y avait une abrasion mécanique et si l'atmosphère était oxydante. Chaque réponse pointait vers une forme textile différente. Ce qui a rendu la conversation productive, c'est que le superviseur savait qu'il fallait demander à la plupart des acheteurs de commander du « tissu en fibre de céramique » comme produit générique et de se demander ensuite pourquoi il ne dure pas.
Les textiles en fibres céramiques couvrent une famille de produits - tissus, rubans, cordes, fils et gaines - chacun conçu pour une fonction d'étanchéité et d'isolation différente. Utiliser le mauvais produit gaspille le matériau et, pire encore, laisse les gaz chauds s'échapper dans des endroits où ils ne devraient pas se trouver. Ce guide détermine quelle forme utiliser, quel renforcement spécifier et où s'adapte chaque produit.
La famille textile : une fibre, plusieurs formes
Tous les textiles en fibres céramiques partent du même matériau de base : la fibre de silicate d'aluminium (Al₂O₃-SiO₂) transformée en un fil continu. Le fil est ensuite tissé, tressé, torsadé ou tricoté sous des formes spécifiques en fonction de l'utilisation finale.
Tissu en fibre de céramiqueest un tissu à armure toile ou sergé-, généralement de 1,5-6 mm d'épaisseur, renforcé avec un fil d'acier inoxydable ou un filament de verre pour plus de résistance à la traction. Considérez-le comme un tissu à haute température- : flexible, peut être coupé avec des ciseaux, utilisé pour les couvercles de joints de dilatation, les barrières de rideau de four et les coussinets isolants amovibles. Les largeurs de rouleaux standard vont de 1 m à 1,5 m.
Ruban en fibre céramiqueest une bande tissée étroite de - 25 mm à 150 mm de large - utilisée pour envelopper les tuyaux, sceller les petits espaces et protéger les câbles et les tuyaux de la chaleur rayonnante. Le ruban est essentiellement un tissu coupé en largeurs étroites avec des bords finis pour éviter qu'il ne s'effiloche. Il supporte les mêmes températures que le tissu mais est dimensionné pour un emballage de précision.
Corde en fibre de céramiqueest une forme cylindrique torsadée ou tressée, généralement de 3 mm à 50 mm de diamètre. La corde se comprime mieux dans les espaces irréguliers que le ruban adhésif, car elle s'adapte dans plusieurs directions. Utilisations courantes : joints de porte de four, joints de chaudière, garniture de joint de dilatation et joints de bride à haute température-. La corde tressée conserve mieux sa forme que la corde torsadée sous cyclisme de compression.
Fil de fibre céramiqueest le matériau de base - brins de fibres continues utilisés pour coudre des textiles en céramique, tisser des tissus personnalisés ou tresser des cordes. Le fil est le matériau de base de la plupart des autres produits textiles, et sa qualité détermine la résistance et la résistance à la température de tout ce qui en est fabriqué.
Gaine en fibre céramiqueest une tresse tubulaire, généralement de 6 à 60 mm de diamètre intérieur, utilisée pour protéger les câbles, les tuyaux et les fils de thermocouple de la chaleur rayonnante. La gaine glisse sur l'article à protéger et est fixée à chaque extrémité avec des attaches en acier inoxydable.
Fil-Renforcé ou Verre-Renforcé : la décision qui détermine la durée de vie
Les textiles en fibre céramique ont besoin d'être renforcés car le fil de fibre céramique lui-même a une résistance à la traction limitée - et se déchirera sous l'effet d'une contrainte mécanique. Deux types de renforts sont standards :
Renfort en fil d'acier inoxydable (généralement de qualité 304 ou 310)ajoute une résistance à la traction et à l'abrasion à haute température-. Le fil est inséré dans l'âme du fil ou tissé dans le tissu à intervalles réguliers. Les textiles renforcés de fils- supportent des températures allant jusqu'à 1 050 degrés en service continu et résistent à l'effilochage sous flexion mécanique. Il s'agit du choix standard pour les joints dynamiques, les joints de portes de fours et toute application où le textile bouge ou est sujet à l'abrasion.
Renfort de filament de verreutilise du verre E-ou de la fibre de verre-haute température au lieu du fil pour les applications jusqu'à 550-600 degrés. Les textiles renforcés de verre-sont plus légers, plus flexibles et électriquement non-conducteurs - utiles autour des équipements électriques et du câblage des thermocouples. Ils coûtent moins cher que les qualités renforcées par fil, mais perdent leur résistance au-dessus de 600 degrés à mesure que le verre se ramollit.
Pour la plupart des applications d'étanchéité de fours industriels fonctionnant à plus de 600 degrés, spécifiez un fil-renforcé. La différence de coût est modeste et la différence de durée de vie peut être mesurée en années.
Quelle forme pour quel travail
| Application | Formulaire recommandé | Renforcement | Pourquoi |
|---|---|---|---|
| Joint de porte de four (statique) | Corde, diamètre 15-30 mm | Fil-renforcé | Se compresse uniformément, gère les écarts irréguliers |
| Joint de porte de four (dynamique) | Ruban adhésif, largeur 50-100 mm | Fil-renforcé | Résiste à l'abrasion due au mouvement de la porte |
| Couvre-joint de dilatation | Tissu de 3 mm d'épaisseur | Fil-renforcé | Flexible, couvre une grande surface, peut être plié |
| Coussin isolant amovible | Tissu de 3 à 6 mm d'épaisseur | Fil-renforcé | Cousu en forme de coussinet, gère l'usure de manipulation |
| Protection câble/tuyau | Gaine ou ruban adhésif | Verre-renforcé (si<600°C) | Glisse sur le câble, non-conducteur |
| Joint de chaudière | Corde, 10-20mm | Fil-renforcé | Se comprime dans la rainure de la bride |
| Isolation des enveloppes de tuyaux | Ruban adhésif, 50 mm de large | Fil-renforcé | Spirale-enveloppée, sécurisée avec un cerclage |
| Combleur de petits espaces | Corde, 6-12 mm | Au besoin | Pousse dans les fissures étroites avec un outil |
Limitations de température que les feuilles TDS ignorent souvent
Tous les textiles en fibre céramique perdent leur contenu organique lors de la première chauffe-. La combustion initiale - - généralement due à l'encollage ou au lubrifiant utilisé pendant le tissage - produit une petite quantité de fumée entre 200 degrés et 400 degrés. Ceci est normal et n'affecte pas les performances. Après brûlage-, le textile est dimensionnellement stable jusqu'à sa température nominale.
Cependant, une exposition continue à ou près de la température maximale nominale de - 1260 degrés pour les qualités standards - finira par provoquer une dévitrification : la silice amorphe présente dans la fibre commence à cristalliser, rendant la fibre cassante. En termes pratiques, un tissu en fibre céramique utilisé comme joint de porte de four qui oscille entre la température ambiante et 1 100 degrés deux fois par jour durera un an ou plus. Le même tissu maintenu continuellement à 1 200 degrés peut ne durer que quelques mois.
Si votre application fonctionne en continu au-dessus de 1 150 degrés, discutez-en avec le fournisseur. Une qualité d'alumine -plus élevée (1 400 degrés) ou un textile contenant de la zircone-peut être nécessaire, ou la forme textile elle-même peut ne pas être la bonne solution à cette température.
Comment commander le bon textile
Spécifiez quatre éléments : la forme (tissu, ruban adhésif, corde, gaine), la largeur ou le diamètre, la température requise et si vous avez besoin de renfort. Par exemple : « Ruban en fibre de céramique, 50 mm de large × 3 mm d'épaisseur, 1 260 degrés, renforcé de fil d'acier inoxydable » - qui indique exactement au fournisseur ce dont vous avez besoin.
Pour la corde, précisez également tressée ou torsadée. La corde tressée est plus serrée, plus durable et préférée pour les joints à compression. La corde torsadée est plus douce et utilisée pour l'emballage à basse-pression. Si vous ne savez pas lequel spécifier, indiquez au fournisseur l'application et la taille de l'espace et demandez-lui de vous recommander.
Si vous avez besoin de dimensions personnalisées -largeurs non-standard, de tissu très-épais ou de corde de grand-diamètre -, la plupart des fabricants peuvent les adapter dans un délai de livraison court. La quantité minimale de commande pour les articles personnalisés est généralement plus élevée que pour les tailles de stock standard, alors vérifiez d'abord si une taille standard peut fonctionner.
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