Navegação de artigos
- Indicadores-chave de desempenho
- Seleção de materiais por zona do forno
- Considerações sobre o ambiente químico
- Melhores práticas de aquisição
- Estudos de caso
1. Indicadores-chave de desempenho
A seleção de materiais refractários para a reparação de fornos requer a avaliação de propriedades técnicas críticas para garantir a durabilidade e a rentabilidade:
1.1 Refractariedade
- Definição: A temperatura a que um material amolece sob carga (≥1.580°C para refractários padrão).
- Aplicação: Para zonas de alta temperatura (por exemplo, queimadores, zonas de sinterização), dê prioridade a materiais com refractariedade ≥1.700°C, tais como tijolos de espinélio de magnésia-alumina ou tijolos de corindo-mulite.
1.2 Resistência ao choque térmico
- Importância: Crítico para fornos com flutuações frequentes de temperatura (por exemplo, fornos de vidro, operações intermitentes).
- Ensaios: Medido por ciclos de arrefecimento rápido (por exemplo, 850°C → água) antes da falha. Tijolos de alumina de baixa porosidade (>25 ciclos) são ideais.
1.3 Estabilidade química
- Resistência a ácidos e alcalinos:
- Ambientes ácidos (por exemplo, atmosferas ricas em enxofre): Utilizar materiais à base de sílica ou com zircónio.
- Ambientes alcalinos (por exemplo, fornos de cimento): Optar por refractários à base de magnésia ou de crómio.
1.4 Resistência mecânica
- Resistência ao esmagamento a frio (CCS)≥50 MPa para zonas de elevado desgaste (por exemplo, fundos de fornos, linhas de escória).
- Resistência à abrasão: Os materiais de carboneto de silício (SiC) destacam-se em ambientes carregados de partículas.
1.5 Equilíbrio entre custo e tempo de vida
- Estabelecer prioridades custo total do ciclo de vida sobre o preço inicial. Por exemplo, Tijolos de SiC podem custar o dobro dos tijolos de barro, mas duram 3-5 vezes mais.
2. Seleção de materiais por zona do forno
2.1 Zonas de pré-aquecimento e de transição
- Condições: 800-1.200°C, exposição a vapores alcalinos/enxofre.
- Materiais recomendados:
- Tijolos resistentes aos álcalis (Al₂O₃ 25-28%, SiO₂ 65-70%) para evitar o "rebentamento alcalino".
- Tijolos de alta alumina ligados a fosfato para resistência ao choque térmico.
2.2 Zonas de combustão e de sinterização
- Condições: 1.400-1.700°C, escória fundida/erosão química.
- Materiais recomendados:
- Tijolos de espinélio de magnésia-alumina: Elevada resistência à corrosão e aderência.
- Tijolos de corindo reforçados com zircónio: Para uma estabilidade térmica extrema (>1.750°C).
2.3 Zonas de arrefecimento e de descarga
- Condições: Elevada abrasão, ciclos de arrefecimento rápidos.
- Materiais recomendados:
- SiC fundíveis: Resistência superior à abrasão para as campânulas dos fornos e as calhas de descarga.
- Concretos de alta alumina reforçados com fibras de aço: Melhoria da resistência à fratura.
3. Considerações sobre o ambiente químico
| Ambiente | Materiais adequados | Evitar |
|---|---|---|
| Escória ácida | Tijolos de sílica, refractários de zircónio | Tijolos de magnésia |
| Escória alcalina | Tijolos de magnésia-crómio, dolomite | Tijolos de sílica |
| Atmosferas oxidantes | Tijolos de alumina de alta pureza | Materiais à base de carbono |
| Atmosferas redutoras | Compósitos de SiC, nitreto de silício | Tijolos básicos (MgO/CaO) |
4. Melhores práticas de aquisição
4.1 Certificação de materiais
- Verificar a conformidade com ISO 9001, ASTM, ou Normas GB.
- Solicitar relatórios de testes de terceiros para refractários, CCS e resistência ao choque térmico.
4.2 Avaliação dos fornecedores
- Dar prioridade aos fabricantes com I&D interna e capacidades de personalização (por exemplo, geometrias de tijolo adaptadas).
- Avaliar o apoio logístico (por exemplo, a Kerui oferece entrega global no prazo de 30 dias).
4.3 Otimização de custos
- Compras a granel: Negociar descontos para encomendas >10 toneladas.
- Análise do ciclo de vida: Comparar os custos de manutenção (por exemplo, SiC vs. tijolos de barro).
4.4 Armazenamento e manuseamento
- Armazenar em zonas secas e ventiladas para evitar a hidratação (essencial para os materiais à base de magnésia).
- Utilizar empilhadores com almofadas de borracha para evitar danos mecânicos durante o transporte.
5. Estudos de caso
5.1 Reparação da zona de transição do forno rotativo de cimento
- Questão: Fragmentação frequente devido a ciclos térmicos (1.200-1.400°C).
- Solução: Tijolos de alta alumina anti-estilhaçamento (Al₂O₃ ≥70%, ZrO₂ 5-8%).
- Resultado: Vida útil do forro alargada de 6 para 18 meses.
5.2 Reforço da linha de escória da panela de aço
- Questão: Erosão rápida de escória básica (CaO-SiO₂-Al₂O₃).
- Solução: Tijolos de magnésio-carbono (MgO ≥80%, grafite 10-15%).
- Resultado: Frequência de substituição reduzida por 40%.
Conclusão
A seleção dos materiais refractários adequados para a reparação de fornos exige um equilíbrio entre desempenho técnico, condições ambientais e factores económicos. A Kerui Refractory, com Produção com certificação ISO e mais de 20 anos de experiência, oferece soluções à medida para as indústrias do cimento, do aço e do vidro. Os nossos tijolos de corindo-mulite e SiC fundíveis são projectados para maximizar o tempo de funcionamento do forno e minimizar os custos do ciclo de vida.
Para uma auditoria de material personalizada ou consulta técnica, contactar a equipa de engenharia da Kerui.
Dados obtidos a partir das normas do sector e das aplicações Kerui no terreno. O desempenho pode variar consoante as condições de funcionamento.
