Aplicação de materiais refratários em diferentes tipos de fornos na produção de ferro

1. Alto Forno e Lata de Ferro para Alto Forno de Ferro

(1) Alto forno

O alto forno é um equipamento térmico usado para acumular, armazenar e manter uma temperatura constante (1250 ∼ 1300 ° C) enquanto mistura uniformemente componentes de ferro.O alto forno é revestido com materiais refratáriosA principal causa de danos ao revestimento refratário é a infiltração de ferro fundido nas rachaduras entre os tijolos, juntamente com o levantamento dos tijolos, a erosão da escória e o esparramento.Dependendo do teor alcalino da escóriaNo caso das escórias com baixo teor alcalino, são utilizados produtos de aluminosilicato.Quando a escória contém Na2O > 2%·3%Para este efeito, são utilizados tijolos de magnesia ou materiais refratários de olivina de magnesita.que deve ter a capacidade de fazer juntas de tijolos densasOs revestimentos dos altos fornos ácidos são geralmente feitos de tijolos de sílica.

(2) Ladeira de ferro para alto forno

Com o aumento da produção de aço, o altoforno, como recipiente de armazenamento de ferro fundido, perdeu a sua função específica e é substituído por uma colher de ferro do tipo altoforno.conforme mostrado na figura 11-2As condições de funcionamento dos materiais refratários na vasilha de ferro são semelhantes às do altoforno.envolve a distribuição uniforme da carga entre duas vigas de suporteMesmo uma ligeira flexão destas vigas pode causar tensões de carga mecânica de 0,2 MPa ou mais em certas áreas do revestimento.Esta condição resulta em limitações de arrasto para os materiais refratários aplicadosSugere-se que, sob uma carga de 0,2 MPa a 1300°C, a taxa de arrastamento não exceda ≥ 0,03%/h. Quando se utilizam materiais refratários impregnados de alcatrão, a vida útil do revestimento da colher é significativamente melhorada.O revestimento da colher geralmente consiste em três camadasCom o desenvolvimento da tecnologia de pré-tratamento de ferro fundido, a produção de ferro fundido é mais rápida e mais eficaz.A poça do tipo alto forno é utilizada não só como ferramenta para transportar ferro líquido do alto forno para o equipamento de produção de aço, mas também como recipiente para refino fora do forno.A cal é utilizada como agente desulfurizante, que é soprado no ferro fundido e misturado com o gás subsequente no fluxo de nitrogênio.Os materiais refratários de magnésio ou de carburo de alumínio e silício são utilizados para o revestimento da colher de ferroNo caso do carburo de cálcio, para a dessulfuração do ferro fundido, utiliza-se um revestimento de produto magnésio-cálcio não queimado, ligado a alcatrão, com bons resultados.,Na China, os tijolos de alta alumina impregnados com beterraba, ou aqueles com SiC ou C adicionado, ou ambos,são utilizados para aumentar a resistência à erosão e ao choque térmicoAlguns usam refratários dolomíticos.

2Forno de Coca-Cola

O forno de coque tem uma estrutura de alvenaria refratária complexa. A parte mais crítica da alvenaria é a parede da câmara de combustão.a temperatura é de cerca de 1300°C com variações mínimasA temperatura de cocção começa a 500-600 °C durante o ciclo de cocção e sobe para 1200-1250 °C no final da cocção.A largura da câmara é de 400 mm × 450 mmPara o funcionamento normal do forno de coque, é essencial manter uma elevada estanqueidade dos gases das paredes e da alvenaria do forno.A alvenaria refratária também suporta tensão de compressão devido à massa da própria alvenaria e ao peso dos carros de carvão sobre o fornoOs fornos de coque que usam tijolos de sílica podem durar até 40 anos. No entanto, os tijolos de sílica têm uma condutividade térmica relativamente baixa sob temperaturas de coque,aproximadamente 1.9 W/(m·K), e devido à sua elevada volatilidade, a temperatura não deve exceder 1250°C. Materiais refratários mais eficientes para substituir os tijolos de sílica estão actualmente em fase de desenvolvimento.Por exemplo:, existem propostas de produtos de magnésio-sílica para estruturas de parede, e estão em curso experiências com tijolos de carburo de silício, refratários de corindo e tijolos de sílica que contenham ferro.Os castigos refratários (panéis de parede grandes) também são utilizados para substituir produtos de blocos pequenos de forma complexa..

3- Refractórios de ferro

O processo de produção direta de ferro a partir de minério resulta em ferro esponjoso, ferro granular ou ferro líquido, que é aquecido em um meio de gás redutor (H2, CO), principalmente para reduzir o óxido de ferro a ferro metálico.A produção de ferro esponjoso é efectuada a temperaturas inferiores a 1000 °C num forno verticalO gás de redução é produzido utilizando gás natural (CH4) e convertido num aquecedor de gás especializado baseado num princípio regenerativo.O aquecedor a gás, estruturalmente semelhante a um altoforno, utiliza níquel como catalisador para a conversão de gás natural.A rede do aquecedor a gás desempenha um papel fundamental como catalisador e funciona sob temperaturas e meios de gás variáveis, trabalhando em condições de transição da oxidação para a redução.As questões que surgem aqui envolvem a resistência ao choque térmico dos refratários e sua estabilidade química em relação ao catalisadorDe acordo com dados relevantes, os tijolos Al2O3-C e os produtos MgO-Cr2O3 apresentam um melhor desempenho.Os materiais refratários utilizados também estão a ser explorados..

4. Fornos refractários de sinterização de minério de ferro

A fim de melhorar a produção metalúrgica, foram adoptados vários métodos, incluindo a configuração de equipamentos para o pré-tratamento térmico de matérias-primas de minério de ferro:Máquinas de sinterização por correia transportadora e máquinas de torrefaçãoOs equipamentos combinados incluem fornos verticais, fornos fluidos e outros equipamentos térmicos.Os revestimentos de fornos são fabricados principalmente de produtos de alta alumina com um teor de Al2O3 de 85%, várias composições de caixotes refratários e materiais isolantes como mullite, placas de sílica, tijolos de perlite ou fibras refratárias.Os revestimentos refratários danificados são reparados e remendados usando métodos de pulverização para prolongar sua vida útil.