Les briques réfractaires à chrome-alumine (Cr2O3-Al2O3) sont devenues incontournables dans les applications industrielles soumises à des températures extrêmes, aux chocs thermiques intenses et aux environnements corrosifs. Leur succès repose sur deux procédés de fabrication bien établis — la méthode de mélange et de pressage traditionnelle, ainsi que la méthode par coulée (grâce à une viscosité contrôlée) — chacune offrant des avantages spécifiques selon le type d’application.
Dans la production classique, les poudres de chrome et d’alumine sont mélangées avec des liants organiques puis pressees sous haute pression (jusqu’à 150 MPa). Cette étape garantit une densité homogène (>95 % du poids théorique), essentielle pour la résistance mécanique. Ensuite, le matériau est cuit à 1600–1750 °C dans un four tunnel ou un four à torche, ce qui permet de former des phases cristallines stables comme le spinelle chromite (MgCr₂O₄).
La méthode par coulée, quant à elle, est idéale pour des pièces complexes (comme les revêtements de fours à torches ou les parois de fours de fusion). Elle permet une meilleure uniformité microstructurale, avec une porosité inférieure à 12 %, ce qui améliore considérablement la durée de vie en service.
| Propriété | Brique à chrome-alumine | Brique à alumine conventionnelle |
|---|---|---|
| Résistance à l'abrasion (mm³/cm²) | ~30 | ~75 |
| Stabilité thermique (chocs à 1100 °C → 20 °C) | ≥50 cycles | ≤15 cycles |
| Résistance à la corrosion acide (HCl 30%) | >100 heures | <50 heures |
Des études menées par l’Institut français de la céramique (IFC) montrent que ces briques supportent plus de 3000 heures de fonctionnement continu à 1650 °C sans déformation significative — une performance rare dans le secteur des matériaux réfractaires.
Un fabricant belge de cuivre électrolytique a remplacé ses anciennes briques à silice par des briques à chrome-alumine dans son four de fusion. Résultat ? Une baisse de 40 % des pertes de matière pendant le cycle de chauffe, et une réduction de 60 % des arrêts imprévus pour maintenance. Le temps moyen entre deux remplacements est passé de 6 mois à 18 mois — une amélioration directement traduite en gains opérationnels.
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