Par Jack Xing, directeur des ventes techniques, YK Chanshine · Publié le 30 octobre 2026 · 13 min de lecture
Réponse courte : Une fissure verticale dans la paroi d’une poche d’acier, près du bouchon de purge, correspond généralement à l’un de ces trois cas : un joint ouvert (structure du revêtement, jeu de dilatation, préchauffage), une fissure traversant une brique (choc thermique ou défaut de la brique) ou une rainure d’érosion des arêtes (arêtes de briques fragiles et écoulement entraîné par le gaz). Une fissure qui traverse plusieurs assises en ligne droite indique d’abord un problème de joint plutôt qu’un problème de brique. Sondez la profondeur, examinez ce qui remplit la fissure et découpez une brique résiduelle avant de changer la qualité de brique.
Pourquoi une fissure verticale près du bouchon de purge nécessite un diagnostic spécifique
L’usure de la paroi d’une poche est généralement lente et uniforme. Une fissure verticale, non. Elle est étroite, monte tout droit le long de la paroi et peut être profonde. Nous avons vu des rapports faisant état de joints de 50 mm de profondeur dans un revêtement par ailleurs en assez bon état.
Sur le terrain, on a souvent tendance à incriminer la brique. Parfois, c’est effectivement le cas. Mais le plus souvent, la brique, le joint et le flux de gaz sont tous en cause, et c’est le facteur prédominant qui détermine ce qu’il faut modifier ensuite. Remplacer la qualité de brique alors que la véritable cause est un anneau trop serré ou un démarrage à froid use le revêtement sans rien vous apprendre.
Ce guide s’appuie sur notre expérience en usine. Nous fabriquons des briques MgO-C, MgO-Al2O3-C et Al2O3-MgO-C pour poches d’acier, et nos clients nous envoient ces photos. Voici comment nous les interprétons.
Hypothèses de ce guide
- La fissure se trouve dans la paroi, au niveau ou à proximité du bouchon de purge, et non dans le fond.
- La paroi de la poche est en briques, avec des briques de revêtement de travail contre un revêtement permanent et une enveloppe en acier.
- Vous pouvez accéder à la fissure pour l’examiner visuellement, la sonder et la photographier une fois la poche vidée et refroidie.
Trois types de fissures verticales (elles se ressemblent depuis le sol)
| Type | Ce que vous observez | Ce que cela indique généralement | Premier contrôle |
|---|---|---|---|
| 1. Ouverture du joint | Fente le long du joint de briques, souvent sur plusieurs assises. Les arêtes des briques des deux côtés semblent intactes. Acier ou laitier figé à l’intérieur | Structure du revêtement, jeu de dilatation, état de la virole, préchauffage | Où se trouve le joint par rapport aux briques de clé et aux joints de dilatation ? |
| 2. Fissure traversant une brique | La fissure traverse le corps d’une brique et s’arrête au joint. Les briques voisines semblent intactes | Choc thermique, résistance à chaud, défaut dans cette brique | Ouvrez la brique et examinez la surface de la fissure |
| 3. Rainure d’érosion des bords | Coins de briques arrondis, le joint devient une tranchée, la paroi semble « bombée » | Bords fragiles, fines, érosion par l’écoulement | Découpez une brique résiduelle et comparez la densité des bords et du centre |
Sur une paroi réelle, deux de ces phénomènes se produisent souvent simultanément. Un joint qui s’ouvre laisse entrer l’acier. L’acier dans le joint attaque alors les bords des briques adjacentes. Lorsque vous voyez une rainure, l’ouverture du joint peut déjà dater de plusieurs semaines.
Pourquoi la zone du bouchon de purge sollicite davantage la paroi
Le panache devient un écoulement le long de la paroi
L’argon provenant du bouchon entraîne l’acier vers le haut. À la surface, l’acier s’étale et ruisselle le long de la paroi la plus proche. Cette paroi subit un écoulement plus rapide et plus turbulent que toute autre partie du revêtement. Cet écoulement commence à creuser au niveau d’un joint ou du bord fragile d’une brique.
Refroidissement par le gaz et cycles thermiques
Le soufflage refroidit la face chaude à côté du bouchon. Quand le gaz s’arrête, la face se réchauffe. Chaque cycle de soufflage provoque un petit cycle thermique exactement à l’endroit où le joint est déjà le plus sollicité. Au fil des coulées, le joint s’ouvre un peu plus à chaque fois.
Œil ouvert au niveau de la ligne de laitier
Là où le panache perce la surface, la couche de laitier est repoussée. L’acier à nu atteint la paroi au niveau de la ligne de laitier. Si la fissure est proche du haut de la zone du panache, le revêtement subit également l’attaque du laitier, et les briques MgO-C y perdent leur carbone plus rapidement.
L’acier dans le joint agit comme un coin
Dès qu’un joint s’ouvre, l’acier s’y infiltre et se fige. À la chauffe suivante, les briques tentent de se dilater, mais l’acier figé empêche le joint de se refermer. La contrainte sur les bords des briques augmente. Les bords s’écaillent, l’interstice s’élargit et davantage d’acier s’y infiltre. Cette boucle est la cause la plus courante que nous observons lorsqu’un joint s’approfondit en quelques semaines.
Les trois explications avancées par les usines
Lorsqu’un joint s’ouvre, les ingénieurs en réfractaires avec lesquels nous travaillons évoquent généralement trois causes possibles. Nous prenons les trois au sérieux, et chacune peut être testée.
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Poudre fine sur les bords d’une brique après le façonnage
Les coins sont les parties d’une brique les plus difficiles à remplir et à comprimer uniformément. Si les fines s’accumulent sur les bords ou si la pression n’atteint pas les coins, la densité des bords diminue. Les bords fragiles s’érodent en premier, et l’écoulement les repère.
Comment tester l’hypothèse des fines sur les bords
Découpez une brique résiduelle près de la fissure. Prélevez des échantillons sur le bord et au centre. Mesurez la masse volumique apparente et la porosité apparente des deux échantillons. Un écart important entre le bord et le centre indique un problème de mise en forme. Convenez d’un seuil d’acceptation avec le fournisseur avant d’évaluer le résultat.
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Trop de briques recyclées dans le mélange
La présence de grains récupérés est normale dans les briques MgO-C. La question est de savoir quelle est leur proportion, comment ils sont calibrés et si le lot est documenté. Une quantité excessive de matériaux récupérés entraîne une granulométrie irrégulière, des particules partiellement oxydées et une porosité accrue ; les points faibles se trouvent généralement dans les angles.
Comment vérifier l’hypothèse des briques recyclées
Demandez au fournisseur la plage de teneur en matériaux recyclés pour cette qualité de brique ainsi que le relevé du lot. Examinez la face sciée : des grains ternes ou d’apparence oxydée, dispersés dans la masse, en sont un indice.
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Forte dilatation thermique sous contrainte
Une brique qui se dilate beaucoup exerce une poussée sur les briques voisines et sur la virole. Mais la dilatation n’est pas à elle seule le problème. Ce qui compte, c’est la marge dont dispose le revêtement pour absorber cette dilatation.
Exemple approximatif. Une poche de 3,5 m de diamètre intérieur a une circonférence d’anneau d’environ 11 m. Si la face chaude se dilate d’environ 1 % (la valeur dépend de la composition), la dilatation libre autour de l’anneau est de l’ordre de 100 mm. Les joints de mortier, le papier de dilatation et une légère dilatation de la virole en absorbent une partie. Le reste se traduit par une compression. Une compression excessive entraîne l’écaillage ou le flambage du joint le plus faible. Une compression insuffisante provoque l’ouverture des joints lorsque la poche refroidit et l’infiltration de l’acier.
Comment vérifier l’hypothèse de dilatation
Demandez la courbe de dilatation de la brique, puis vérifiez la marge réellement prévue par la conception du revêtement.
Contrôles sur site avant la prochaine coulée
Observer : où se trouve la fissure ?
Relevez sa hauteur, sa distance par rapport au bouchon et son angle. Traverse-t-elle plusieurs assises en ligne droite ? Se trouve-t-elle sur une brique de clé, un joint de dilatation ou une fermeture d’anneau ? Prenez une photo d’ensemble montrant le bouchon et la fissure côte à côte.
Sonder : quelle est la profondeur et la largeur ?
Enfoncez une fine bande d’acier dans l’écartement. Relevez la profondeur et la largeur à trois hauteurs, puis photographiez la bande en place. Recommencez après quelques coulées. Une fissure qui s’approfondit de semaine en semaine signale un problème de procédé. Une fissure qui reste identique signale un problème de revêtement.
Éléments à relever
Lire : qu’y a-t-il à l’intérieur de l’écartement ?
Acier solidifié
L’écartement était ouvert lorsque la poche contenait de l’acier. Il est probablement plus ancien.
Laitier
L’écartement s’est ouvert près de la ligne de laitier, ou après la disparition de l’acier.
Faces propres et sombres
Une fissure récente.
Faces oxydées ou rouillées
L’ouverture est restée béante un certain temps et a été exposée à l’air.
Coupe : que révèle une brique résiduelle ?
Prélevez une brique résiduelle dans la zone du joint et coupez-la. Examinez la profondeur de décarburation, les éventuelles strates et la densité du bord au centre. Une face de coupe vous apprend en une heure ce qu’une semaine de discussions ne peut pas vous apprendre.
Un diagnostic en six étapes réalisable en un poste
- Localisez le joint : hauteur, distance et angle par rapport à la prise, à la brique de clé la plus proche ou au joint de dilatation.
- Déterminez s’il s’agit d’une ouverture de joint, d’une fissure traversant une brique ou d’une rainure d’érosion du bord.
- Sondez la profondeur et la largeur à trois hauteurs.
- Examinez l’ouverture : acier solidifié, laitier, faces propres ou oxydées.
- Coupez une brique et comparez le bord et le centre.
- Vérifiez les relevés : courbe de préchauffage, débit d’argon, délai de rotation des poches, nombre de coulées, état de la coque.
Interprétation des résultats : observation, cause probable, confirmation, mesure corrective
| Ce que vous observez | Cause probable | Comment confirmer | Première mesure à essayer |
|---|---|---|---|
| Joint au niveau d’une brique de clé ou de la fermeture de l’anneau, traversant plusieurs assises, bords des briques encore nets | Structure du garnissage ou jeu de dilatation | Vérifiez la largeur des joints sur le plan et dans le relevé de garnissage | Vérifiez l’espacement des joints, le jeu de dilatation et la fermeture de l’anneau |
| Le joint apparaît après la première ou la deuxième coulée d’un nouveau garnissage | Préchauffage ou première montée en température | Comparez le relevé de préchauffage à la courbe du fournisseur | Préchauffage plus lent et contrôlé, à répéter lors du prochain garnissage |
| Le joint apparaît après une longue période d’inactivité ou un démarrage à froid | Cycles thermiques au niveau du joint | Vérifiez le délai de rotation des poches et leur durée de refroidissement | Maintenez les poches au chaud, évitez les longues périodes d’inactivité, réchauffez doucement |
| Bords friables et poussiéreux à la coupe, densité qui diminue du centre vers le bord | Moulage ou calibrage | Densité des bords et du centre, porosité, relevé de la teneur en matières recyclées | Parlez-en au fournisseur et mettez en place un contrôle de la densité sur les bords |
| Le joint s’approfondit à chaque coulée, avec un maximum au niveau du panache | Érosion par l’écoulement le long d’une zone fragile | Répétez le contrôle à la bande d’acier, vérifiez le débit d’argon et la durée du soufflage | Ajustez la pratique de soufflage, envisagez une nuance plus résistante dans la zone |
| Fissure traversant une seule brique, faces fraîches et sombres | Choc thermique ou défaut dans cette brique | Ouvrez la brique et vérifiez la stratification et l’oxydation | Vérifiez le préchauffage et le lot de briques, puis remplacez la brique |
| Point chaud ou déformation de la coque près du joint | État de la coque | Imagerie thermique, contrôle de la géométrie de la coque | Réparez la coque avant le regarnissage |
Que faire maintenant et que changer lors du prochain garnissage
Cette semaine
- Déterminez si la poche doit continuer à fonctionner. Comparez la profondeur du joint à l’épaisseur de garnissage restante. Un joint qui atteint le garnissage permanent, ou qui laisse apparaître de l’acier près de la coque, impose un arrêt. Suivez les règles de sécurité de votre usine et demandez à votre propre ingénieur en réfractaires de prendre la décision finale.
- Consignez la fissure. Photos, numéros de mesure et nombre de coulées. Répétez la mesure aux mêmes endroits.
- Procédez avec prudence pour une réparation localisée. Le gunitage ou le rebouchage d’un joint n’est qu’une solution à court terme. Si la cause persiste, la fissure réapparaîtra.
- Remplacez les briques touchées s’il faut poursuivre l’exploitation du garnissage. Reposez-les avec le jeu de joint approprié. Ne coincez pas les briques neuves trop serrées.
Lors du prochain garnissage
- Stratégie de jointoiement : convenez de la largeur des joints, du mortier et du jeu de dilatation avec le fournisseur de briques au stade des plans, puis vérifiez la position des briques de calage et de la clé par rapport au bouchon.
- Nuance de brique dans la zone du bouchon : une qualité supérieure de MgO-C, ou une brique MgO-Al2O3-C ou Al2O3-MgO-C, peut convenir à cette zone. Choisissez-la en fonction de la brique découpée et des données du procédé, et non par habitude.
- Qualité des briques : demandez des contrôles de densité des arêtes, les tolérances dimensionnelles et une déclaration sur le contenu recyclé.
- Préchauffage : suivez la courbe du fournisseur pour la première montée en température, consignez-la et conservez le relevé.
- Procédé : examinez la pratique de soufflage et le délai de rotation des poches. Même un bon revêtement souffre d’un cycle mal maîtrisé.
Nuances de briques pour la paroi du bouchon poreux : comparaison
Descriptions commerciales types. Les valeurs réelles des fiches techniques varient selon le fournisseur.
| Catégorie | Brique MgO-C | Brique MgO-Al2O3-C | Brique Al2O3-MgO-C |
|---|---|---|---|
| Principales matières premières | Magnésie électrofondue ou frittée, graphite | Magnésie, alumine ou spinelle, graphite | Granulats riches en alumine, magnésie, graphite |
| Teneur typique en carbone | Environ 10 à 18 % | Environ 8 à 14 % | Environ 6 à 12 % |
| Atouts | Résistance au laitier, bon comportement aux chocs thermiques | Meilleur comportement aux chocs thermiques dans certaines formulations, forme du spinelle en service | Bon comportement aux chocs thermiques, convient lorsque le laitier est moins basique |
| Points de vigilance | Perte de carbone au niveau de la ligne de laitier et de la zone découverte | Dilatation dépendante de la formulation | Moindre résistance au laitier face à un laitier fortement basique |
| Emplacement type | Ligne de laitier, parois fortement sollicitées | Parois et zones soumises à des cycles thermiques | Partie inférieure de la paroi, zones de fond |
| Question à poser au fournisseur | Densité des arêtes, contrôle des fines, système antioxydant | Teneur en spinelle, courbe de dilatation | Source d’alumine, matrice, compatibilité avec la nuance d’acier |
Que demander dans la fiche technique d’une brique de poche
| Propriété | Plage typique pour les briques de paroi MgO-C de poche | Pourquoi c’est important en cas de fissure verticale |
|---|---|---|
| MgO et impuretés | MgO souvent entre 76 et 90 %, selon la teneur en carbone | Une faible teneur en SiO2 et en CaO favorise la résistance à chaud et la résistance au laitier |
| Carbone fixe | Environ 10 à 18 % | Résistance aux chocs thermiques et non-mouillage par le laitier. Une valeur trop faible compromet les deux |
| Porosité apparente après cokéfaction | Environ 3 à 6 % | Une porosité plus faible limite la pénétration de l’acier et du laitier dans les arêtes |
| Densité apparente | Environ 2,9 à 3,2 g/cm³ | La densité au niveau de l’arête est aussi importante que la moyenne |
| Résistance à l’écrasement à froid | Environ 35 à 50 MPa | Résistance à l’écaillage des arêtes |
| Module de rupture à chaud | Dépend de la formulation. Demandez la température et l'atmosphère de l'essai | Résistance à la fissuration sous contrainte thermique |
| Courbe de dilatation thermique | Demandez la courbe, pas une seule valeur | Détermine le jeu nécessaire au revêtement |
| Tolérance dimensionnelle | Conforme au plan convenu | Une tolérance insuffisante entraîne des joints irréguliers |
| Densité des bords par rapport au centre | Convenez d'une méthode et d'une limite avec le fournisseur | Essai direct de la résistance des bords |
Ne vous contentez pas du résumé d'une ligne d'une fiche technique. Demandez quelle méthode d'essai a été utilisée et, pour la densité, où l'échantillon a été prélevé dans la brique.
Comment YK Chanshine vous aide à examiner une fissure verticale
Nous fabriquons nous-mêmes nos briques MgO-C, MgO-Al2O3-C et Al2O3-MgO-C pour poches, afin d'examiner les fissures sous deux angles : celui de la brique et celui du revêtement.
Voici ce que nous pouvons faire à partir de vos photos et de vos relevés :
- Examinez vos photos et vos relevés de sondage, puis indiquez-nous lequel des trois types de fissures, selon nous, est en cause et ce que nous vérifierions ensuite.
- Comparez la fiche technique de votre brique actuelle aux résultats obtenus sur la brique découpée et au jeu de dilatation indiqué sur votre plan.
- Fournissez une conception de brique sur mesure pour la zone du bouchon : qualité, forme, briques de verrouillage, tolérance et conception des joints.
- Effectuez un contrôle de la densité des bords sur un échantillon conservé de nos propres briques, si le même lot est concerné.
- Envoyez-nous une demande d'échantillons gratuits et de commande d'essai sur mesure pour tester une zone de votre poche.
Nous ne pouvons pas vous promettre qu'une nouvelle qualité de brique corrigera un joint causé par une couronne trop serrée ou un démarrage à froid. En revanche, les éléments disponibles nous permettent de vous indiquer rapidement quelle solution essayer en premier.
Pour en savoir plus sur notre site : notre guide sur la durée de vie de la ligne de laitier avec des briques MgO-C sur mesure, l'analyse du coût par tonne d'acier des poches en béton réfractaire par rapport à celles revêtues de briques, notre page fournisseur de briques de magnésie-carbone et notre gamme de réfractaires pour poches.
Foire aux questions (FAQ) : fissures verticales dans les réfractaires des poches
Une fissure verticale dans la paroi d'une poche est-elle toujours due à un défaut de brique ?
Non. Le problème peut venir du revêtement (joint, fermeture de la couronne, jeu de dilatation), du procédé (pratiques de soufflage, démarrages à froid, préchauffage) ou des briques (densité des bords, granulométrie, brique défectueuse). Le sondage, la mesure de l'écartement et la découpe d'une brique résiduelle permettent d'en déterminer la cause.
À partir de quelle profondeur est-ce trop profond ?
Il n'existe pas de valeur unique. Comparez la profondeur de la fissure à l'épaisseur restante. Si elle atteint le garnissage permanent ou que de l'acier est visible près de la virole, il faut arrêter. En deçà, l'évolution compte davantage qu'une seule mesure : sondez aux mêmes endroits après chaque coulée.
Une poche peut-elle continuer à fonctionner avec une fissure verticale ?
La décision relève des règles de sécurité de votre usine et de votre ingénieur réfractaire. Nous pouvons donner notre avis sur la cause, mais nous ne pouvons pas autoriser la remise en service d'une poche à partir de photos.
Pourquoi la fissure apparaît-elle à côté du bouchon de purge plutôt qu'ailleurs ?
Le panache se transforme en un écoulement rapide le long de la paroi, à côté du bouchon. Le gaz refroidit aussi la face chaude, qui se réchauffe lorsque l'injection s'arrête. Ces deux effets sollicitent davantage les joints que partout ailleurs dans le garnissage.
Une trop forte proportion de briques recyclées dans une brique MgO-C provoque-t-elle des fissures ?
Elle peut fragiliser les arêtes, qui s'érodent alors plus vite. Une certaine proportion de matière recyclée est normale. Demandez la plage correspondant à la qualité de vos briques et le relevé du lot, puis examinez la coupe pour repérer des grains ternes ou oxydés.
Une dilatation thermique plus élevée est-elle toujours plus défavorable ?
Non. Le facteur déterminant est la dilatation par rapport au jeu prévu dans le garnissage. Un garnissage avec un jeu généreux peut accueillir une brique à forte dilatation. Un anneau serré peut aussi céder avec une brique à faible dilatation.
Le remplissage de la fissure avec du mortier ou un mélange de réparation constitue-t-il une solution permanente ?
En général, non. Cela ralentit temporairement la perte. Si le joint s'est ouvert à cause d'un anneau trop serré, du préchauffage ou de cycles à froid, la fissure réapparaîtra.
Quel est l'effet du préchauffage sur les fissures verticales ?
Les briques liées à la résine dégagent du gaz lors de la première montée en température, et le garnissage doit se dilater uniformément. Une première montée en température trop rapide ou inégale peut ouvrir les joints ou fissurer les briques avant le premier contact avec l'acier. Respectez la courbe du fournisseur et consignez les relevés.
Des briques MgO-Al2O3-C ou Al2O3-MgO-C seraient-elles plus adaptées autour du bouchon de purge ?
Parfois. Certaines formulations résistent mieux aux cycles thermiques. Mais si le problème vient du joint ou du procédé, une nouvelle qualité ne le résoudra pas. Fondez votre décision sur les faits.
Comment distinguer l'érosion des arêtes d'une fissure thermique ?
L'érosion des arêtes arrondit les coins des briques et transforme le joint en rigole. Une fissure thermique forme une ligne nette, souvent sur une seule brique. Une coupe permet de voir la différence.
Que dois-je envoyer au fournisseur de briques ?
Envoyez des photos montrant le bouchon en place, les relevés de la sonde à trois hauteurs, le nombre de coulées au premier signe d'usure, la qualité et le lot des briques, le relevé de préchauffage, les pratiques d'injection d'argon, le délai de rotation de la poche et une brique résiduelle si possible.
Envoyez-nous vos photos, profils d'usure et données d'exploitation
Envoyez des photos, les mesures de la sonde à bande d'acier, la qualité et le lot des briques, les relevés de préchauffage et les pratiques de débit du gaz de purge. Notre équipe d'ingénierie vous répond sous 24 à 48 heures avec un diagnostic des causes profondes et un plan d'optimisation du garnissage.