Application des matériaux réfractaires dans différents types de fours dans la production de fer

1. haut fourneau et cuillère en fer pour haut fourneau en fer

(1) Haute fournaise

Le haut fourneau est un équipement thermique utilisé pour accumuler, stocker et maintenir une température constante (1250-1300 °C) tout en mélangeant uniformément les composants en fer.Le haut four est revêtu de matériaux réfractairesLa principale cause de dommages à la doublure réfractaire est l'infiltration de fer fondu dans les fissures entre les briques, ainsi que le levage des briques, l'érosion des scories et les écailles.En fonction de la teneur en alcalis des scoriesLes déchets d'aluminium sont des déchets d'aluminium, de magnésium, d'olivine ou d'aluminium.Lorsque les scories contiennent du Na2O > 2% ∼ 3%Dans ce cas, on utilise des briques de magnésie ou des matériaux réfractaires à l'olivine de magnésite.qui devrait être capable de rendre les joints de briques densesLes revêtements des hauts fourneaux acides sont généralement constitués de briques de silice.

(2) Cuillère en fer pour haut four

Avec l'accroissement de la production d'acier, le haut fourneau, comme récipient de stockage du fer fondu, a perdu sa fonction spécifique et est remplacé par la cuillère en fer de type haut fourneau,comme indiqué à la figure 11-2Les conditions de fonctionnement des matériaux réfractaires dans la cuillère en fer sont similaires à celles du haut fourneau.Il s'agit d'une répartition uniforme de la charge entre deux poutres de supportMême une légère flexion de ces poutres peut entraîner une contrainte de charge mécanique de 0,2 MPa ou plus sur certaines zones de la doublure.Cette condition entraîne des limitations de glissement pour les matériaux réfractaires appliquésIl est suggéré que, sous une charge de 0,2 MPa à 1300°C, le taux de ramassage ne dépasse pas ≥ 0,03%/h.La doublure de la cuillère se compose généralement de trois couchesLa technologie de prétraitement du fer fondu a été développée pour améliorer l'efficacité de l'acier.la cuillère de type haut fourneau est utilisée non seulement comme outil de transport du fer liquide du haut fourneau vers les équipements de fabrication de l'acier, mais aussi comme conteneur pour le raffinage hors fourneauDans ce cas, la chaux est utilisée comme agent désulfurant, qui est soufflée dans le fer fondu et mélangée avec le gaz subséquent dans le flux d'azote.des matériaux réfractaires de magnésium ou de carbure d'alumine-silicium sont utilisés pour la doublure de la cuillère en ferLe carbure de calcium est utilisé pour la désulfuration du fer fondu, avec une doublure de produit magnésium-calcium non brûlant et lié au goudron, ce qui donne de bons résultats.,En Chine, les briques à haute teneur en aluminium imprégnées de gaze, ou celles contenant du SiC ou du C ajouté, ou les deux,sont utilisés pour améliorer la résistance à l'érosion et aux chocs thermiquesCertains utilisent des réfractaires dolomitiques.

2Cuisinier à la coca

Le four à coke a une structure de maçonnerie réfractaire complexe, dont la partie la plus critique est la paroi de la chambre de combustion.la température est d'environ 1300°C avec une variation minimale; la température de cokage commence à 500 ‰ 600 °C pendant le cycle de cokage et monte à 1200 ‰ 1250 °C à la fin de la cokerie.La largeur de la chambre est de 400 ∼ 450 mmPour le fonctionnement normal du four à coke, il est essentiel de maintenir une étanchéité élevée des parois et de la maçonnerie du four.La maçonnerie réfractaire est également soumis à des contraintes de compression en raison à la fois de la masse de la maçonnerie elle-même et le poids des voitures de chargement de charbon sur le dessus du fourLes fours à coke utilisant des briques de silice peuvent durer jusqu'à 40 ans.environ 1.9 W/(m·K), et en raison de leur forte volatilité, la température ne doit pas dépasser 1250°C. Des matériaux réfractaires plus efficaces pour remplacer les briques de silice sont actuellement en phase de développement.Par exemple, il existe des propositions de produits à base de magnésium-silica pour les structures murales, et des expériences avec des briques de carbure de silicium, des briques de corindon réfractaires et des briques de silice contenant du fer sont en cours.Les châteaux réfractaires (grands panneaux muraux) sont également utilisés pour remplacer les produits en petits blocs de forme complexe..

3. Réfractaires pour la ferraille directe

Le procédé de production directe de fer à partir de minerai produit du fer éponge, du fer granulaire ou du fer liquide, qui est chauffé dans un milieu gazeux réducteur (H2, CO), principalement pour réduire l'oxyde de fer en fer métallique.La production de fer éponge est effectuée à des températures inférieures à 1000°C dans un four verticalLe gaz de réduction est produit à l'aide de gaz naturel (CH4) et converti dans un chauffe-gaz spécialisé basé sur un principe de régénération.Le chauffage au gaz, structurellement similaire à un haut fourneau, utilise du nickel comme catalyseur pour la conversion du gaz naturel.Le réseau du chauffage au gaz joue un rôle clé en tant que catalyseur et fonctionne à des températures variables et dans des milieux gazeux, travaillant dans des conditions de transition d'oxydation à réduction.Les questions qui se posent ici concernent la résistance aux chocs thermiques des matériaux réfractaires et leur stabilité chimique par rapport au catalyseur.Les données pertinentes indiquent que les briques Al2O3-C et les produits MgO-Cr2O3 présentent de meilleures performances.Les matériaux réfractaires utilisés sont également à l'étude..

4. Réfractaires pour les fours de frittage de minerai de fer

Pour améliorer la production métallurgique, diverses méthodes ont été adoptées, notamment la configuration des équipements de prétraitement thermique des matières premières de minerai de fer:machines de frittage et de torréfaction à bande transporteuseLes équipements combinés comprennent les fours verticaux, les fours à lit fluidisé et autres équipements thermiques.Les revêtements de fours sont principalement constitués de produits à haute teneur en alumine avec une teneur en Al2O3 de 85%, diverses compositions de châteaux réfractaires et matériaux isolants tels que la mullite, les plaques de silice, les briques de perlite ou les fibres réfractaires.Les revêtements réfractaires endommagés sont réparés et réparés par pulvérisation pour prolonger leur durée de vie..