Le but d’un matériau réfractaire est de résister aux hautes températures requises dans les fours, les fourneaux, les incinérateurs, les centrales électriques, etc. sans contaminer les autres matériaux et de conserver la chaleur dans la zone où elle est nécessaire. Les réfractaires denses sont lourds, avec une faible porosité mais une résistance mécanique élevée. Les réfractaires isolants ont une porosité plus élevée, ce qui les rend moins denses et leur confère une faible conductivité thermique. Cela augmente l’efficacité et réduit la quantité d’énergie requise pour le processus en question.
La forme la plus courante de réfractaires denses sont les briques réfractaires. Fabriquées à partir de silicates d’aluminium hydratés avec de petites quantités d’autres éléments, elles sont polyvalentes et relativement bon marché. Les briques réfractaires à forte teneur en alumine sont capables de fonctionner à des températures plus élevées. Les réfractaires ayant une teneur en alumine de 99% sont connus sous le nom de corindon et sont utilisés dans des procédés à plus de 1500°C tels que la coulée de l’acier, la verrerie, la fusion des cendres, l’incinération et les moules pour la coulée des superalliages.
Le silicate de zirconium est le principal ingrédient des réfractaires en zircon qui sont extrêmement résistants jusqu’à des températures supérieures à 1750°C. Ils sont utilisés pour construire des fours et des étuves, pour fabriquer des creusets dans les industries métallurgiques parce qu’ils ne réagissent pas avec les métaux liquides et dans les fours à verre parce qu’ils ne sont pas mouillés par le verre fondu.
Les réfractaires monolithiques sont fournis sous forme non façonnée pour être coulés, pilonnés ou gunités sur place. Les réfractaires de coulée sont également connus sous le nom de bétons réfractaires et contiennent du ciment à haute teneur en alumine. Ils sont utilisés dans les industries sidérurgiques dans les wagons de four, les chaudières et pour recouvrir le sol, les portes, les murs et autres surfaces où se déroulent des processus à haute température. Les bétons isolants contiennent des agrégats légers tels que la vermiculite. Elles sont plus faibles que les bétons standard. Les réfractaires en plastique sont fournis sous forme de blocs semblables à de l’argile qui peuvent être coupés à la taille voulue et tassés en place. Ils sont conçus pour les réparations des revêtements en briques ou monolithiques et sont également utilisés dans les poches et les laveurs.
Les briques réfractaires isolantes sont fabriquées à partir d’argiles réfractaires auxquelles on ajoute de l’alumine, pour ses propriétés réfractaires, et une charge organique qui se consume pendant la cuisson pour laisser une brique légère et poreuse. Les briques sont classées en fonction du niveau de température qu’elles peuvent supporter et sont utilisées pour le revêtement de fours et de fourneaux ou comme isolation secondaire, revêtement de cheminée, dans les fosses de trempage et les chambres de réacteur, entre autres.
La fibre céramique réfractaire, également connue sous le nom de laine de silicate d’alumine, est une forme de laine d’isolation haute température. Filées à partir d’un mélange de dioxyde d’aluminium et de dioxyde de silicium fondus, les fibres sont transformées en couvertures, papier, corde, panneaux et modules de blocs. Légers, dotés d’une faible conductivité thermique et d’une excellente résistance aux chocs thermiques, les produits en fibres céramiques sont utilisés pour l’isolation dans les chaudières et les fours, sur les wagons de four, dans les couronnes des fours à verre et autour des joints de dilatation, pour créer des joints d’étanchéité autour des portes de four, et comme revêtement pour le reformage et la pyrolyse dans l’industrie pétrochimique.