IS 1528-1 Détermination de l'équivalent pyrométrique du cône (PCE) ou du point de ramollissement des matériaux réfractaires

La norme « IS 1528-1 Méthodes d'échantillonnage et d'essais physiques pour matériaux réfractaires - Partie 1 Détermination de l'équivalent du cône pyrométrique (PCE) ou du point de ramollissement » publiée par le Bureau of Indian Standards (BIS) décrit une procédure de détermination de l'équivalent du cône pyrométrique (PCE) ou du point de ramollissement des matériaux réfractaires.

La méthode d'essai décrite vise à déterminer le point de ramollissement des matériaux réfractaires en comparant des cônes d'essai préparés à partir du matériau réfractaire testé avec des cônes pyrométriques standard. Un four capable de maintenir une atmosphère neutre ou oxydante doit être utilisé pour ces essais.

Les éprouvettes préparées à partir de matières premières subissant des modifications significatives lors du réchauffage doivent être stabilisées par chauffage avant que leur réfractarité puisse être déterminée. Les argiles, en particulier, doivent être calcinées à environ 1 000 °C. Après calcination, les éprouvettes doivent être conformes aux exigences de la présente norme.

• Formes cuites : 1 kg de matériau est prélevé. Pour les briques ou les formes, un échantillon composite est obtenu à partir de briques ou de fragments d'une série d'éprouvettes prélevées pour d'autres essais. Ces fragments sont ensuite réduits à l'aide de rouleaux ou de concasseurs à mâchoires réglés pour laisser passer des granulés d'un diamètre maximal de 5 mm. Des précautions doivent être prises pour éviter toute contamination de l'échantillon par des particules d'acier lors du concassage ou du broyage. La quantité est réduite d'un quart à différentes étapes du broyage, ce qui permet d'obtenir un échantillon d'essai d'environ 50 g. Le matériau entier est broyé à l'aide d'un broyeur approprié ou d'un mortier en agate pour passer au tamis de 212 microns. Un aimant doit être utilisé pour éliminer les particules de fer introduites lors des processus de broyage et de concassage, mais les matériaux eux-mêmes sont magnétiques. Pour éviter une réduction excessive des particules fines, celles-ci sont éliminées en passant fréquemment l'échantillon au tamis pendant le processus de réduction, et les particules plus grossières sont maintenues jusqu'à ce que l'échantillon ait entièrement traversé le tamis.
• Matériaux monolithiques secs : Les échantillons de matériaux non façonnés, tels que les réfractaires plastiques, les matériaux de compactage et les ciments réfractaires, doivent être façonnés et cuits de manière adaptée au matériau et aux conditions d'utilisation. La température de cuisson doit être indiquée dans le rapport d'essai.

Pour le mortier, les échantillons sont préparés à partir de matériaux monolithiques secs, et les composants liquides, le cas échéant, sont ajoutés au dosage approprié. Dans tous les cas, un concassage et un broyage doivent être effectués afin d'éviter l'introduction de corps étrangers. Un mélange minutieux doit être effectué à chaque étape afin de garantir que le contenu des éprouvettes est parfaitement représentatif des échantillons.

Le cône d’essai est préparé comme suit :

• Moulage : L'échantillon préparé est soigneusement mélangé et après avoir ajouté une quantité suffisante de dextrine ou de colle sans alcali et d'eau, les cônes d'essai sont placés dans un moule métallique en forme de tétraèdre, de préférence en laiton, d'un diamètre de 8 mm sur les côtés de la base et d'une hauteur de 25 mm.
• Frittage : À l'état sec, si nécessaire, les cônes d'essai sont pré-combustés à une température ne dépassant pas 1000 degrés afin de les fritter jusqu'à un état dur qui permettra leur manipulation.

Les étapes de la méthode de test sont les suivantes :

• Les cônes d'essai et les cônes pyrométriques standard sont montés sur une plaque à l'aide d'un liant, comme indiqué dans le tableau ci-dessous, qui présente les propriétés des cônes standard typiques utilisés. La plaque et le liant doivent être d'une composition qui n'affecte pas la fusibilité des cônes.
• Les cônes sont montés avec leurs bases encastrées dans la plaque sur une profondeur d'environ 3 mm, avec une surface inclinée vers le centre de la plaque et formant un angle de 82 degrés par rapport à l'horizontale. Les cônes d'essai sont placés sur le pourtour de la plaque, espacés autant que possible de cônes standards.
• La plaque d'essai, contenant les éprouvettes et les cônes pyrométriques de référence fixés, est placée dans la zone de température uniforme du four. Il faut éviter les conditions réductrices dans le four pendant le chauffage. Il faut veiller à ce que la flamme n'atteigne pas directement les cônes ou la plaque du cône. Le four est vérifié périodiquement pour s'assurer de l'homogénéité de la distribution de la chaleur.
• Sur une période de 1,5 à 2 heures, la température du four est élevée à 200 degrés en dessous de la température de réfractarité estimée du matériau d'essai.
• La température est augmentée à un rythme de 2,5 degrés par minute ou selon les spécifications du fabricant du cône. Le chauffage est maintenu de manière à ce que l'écart par rapport à la courbe de montée en température spécifiée soit inférieur à 10 degrés à tout moment.
• Le ramollissement du cône est indiqué par la courbure supérieure et la pointe du cône touchant la surface de la plaque.
• Le point de ramollissement est indiqué par rapport au cône pyrométrique standard le plus proche du cône d'essai en termes de temps de ramollissement. Si le cône d'essai ramollit après un cône mais avant le suivant, approximativement à mi-chemin entre les deux, le point de ramollissement doit être indiqué. Si le cône d'essai commence à se courber à un cône précoce, mais ne se courbe pas vers le bas à un cône ultérieur, cela doit être indiqué.
• Les équivalents des cônes pyrométriques standard sont inclus dans le tableau intitulé « Température de référence et définitions des cônes ».

La procédure d’échantillonnage et les critères de conformité doivent être tels que spécifiés dans la norme IS 1528-7.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, s'appuie sur une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme IS 1528-1 « Méthodes d'échantillonnage et d'essais physiques pour matériaux réfractaires - Partie 1 : Détermination de l'équivalent pyrométrique au cône (PCE) ou du point de ramollissement ».