Altos hornos para la producción de hierro y hornos de aire caliente

Diseño de alta eficiencia y ahorro energético

Diseño y transformación de la capa de fibra aislante de altos hornos y hornos de aire caliente para la producción de hierro.

Hornos de fundición de hierro y hornos de alto calor 1

Hornos de fundición de hierro y hornos de alto calor 2

Introducción a la estructura de aislamiento original de los altos hornos y hornos de aire caliente:

El alto horno es un tipo de equipo térmico con una estructura compleja. Es el equipo principal para la producción de hierro y tiene las ventajas de una gran capacidad de producción, alta productividad y bajos costos.
Dado que la temperatura de trabajo de cada parte del alto horno es muy alta, y cada parte está sometida a efectos mecánicos, como la fricción y el impacto de la carga que cae, la mayoría de los refractarios de superficie caliente utilizan ladrillos ligeros de alta temperatura CCEFIRE que presentan altas temperaturas de reblandecimiento bajo carga y buenas resistencias mecánicas a altas temperaturas.
Como uno de los principales equipos auxiliares del alto horno, el soplador de aire caliente proporciona aire caliente a alta temperatura al horno mediante el calor de la combustión de los gases y los efectos de intercambio de calor de la celosía de ladrillos. Dado que cada parte soporta las reacciones a alta temperatura de la combustión de los gases, la erosión del polvo que estos arrastran y la abrasión causada por los gases de combustión, los refractarios de superficie caliente suelen elegirse como ladrillos aislantes ligeros CCEFIRE, hormigón resistente al calor, ladrillos de arcilla y otros materiales con buena resistencia mecánica.
Para garantizar plenamente los efectos de aislamiento térmico del revestimiento del horno, y siguiendo los principios de elección de materiales técnicamente fiables, económicos y razonables, el revestimiento de la superficie caliente de trabajo del alto horno y su cámara de combustión suelen seleccionar materiales aislantes que tengan una baja conductividad térmica y buenas propiedades aislantes.
El método más tradicional consiste en seleccionar productos de paneles de silicato de calcio, que poseen esta estructura de aislamiento térmico específica: la estructura de ladrillos ligeros de alto contenido de aluminio + paneles de sílice-calcio con un espesor de aislamiento térmico de aproximadamente 1000 mm.

Esta estructura de aislamiento térmico presenta los siguientes defectos en su aplicación:

A. Los materiales de aislamiento térmico tienen una alta conductividad térmica y efectos de aislamiento térmico deficientes.
B. Las placas de silicio-calcio utilizadas en la capa de revestimiento posterior pueden romperse fácilmente, formar agujeros después de romperse y provocar pérdida de calor.
C. Gran pérdida de calor almacenado, lo que resulta en desperdicio de energía.
D. Los paneles de silicato de calcio tienen una fuerte absorción de agua, se rompen con facilidad y su rendimiento en la construcción es deficiente.
E. La temperatura de aplicación de las placas de silicato de calcio es baja, de 600℃.
Los materiales de aislamiento térmico utilizados en el alto horno y su horno de aire caliente deben tener un buen rendimiento de aislamiento térmico. Si bien la conductividad térmica de las placas de silicato de calcio es menor que la de los ladrillos refractarios y su rendimiento de aislamiento térmico ha mejorado, debido a la gran altura y diámetro del cuerpo del horno, las placas de silicato de calcio se rompen con mucha facilidad durante el proceso de construcción debido a su fragilidad, lo que resulta en un aislamiento incompleto del revestimiento posterior y efectos de aislamiento insatisfactorios. Por lo tanto, para mejorar aún más los efectos de aislamiento térmico de los altos hornos metalúrgicos y los hornos de aire caliente, los productos de fibra cerámica CCEWOOL (ladrillos/placas) se han convertido en el material ideal para el aislamiento en estos.

Análisis del rendimiento técnico de los tableros de fibra cerámica:

Los tableros de fibra cerámica CCEWOOL utilizan fibras de alta calidad (Al2O3+SiO2=97-99%) como materia prima, combinadas con aglutinantes inorgánicos como cuerpo principal y cargas y aditivos resistentes a altas temperaturas. Se forman mediante agitación, pulpado y filtración por succión al vacío. Una vez secos, los productos se procesan mediante una serie de equipos de mecanizado para completar los procedimientos de procesamiento, como corte, rectificado y perforación, garantizando así que el rendimiento y la precisión dimensional del producto alcancen los estándares internacionales más altos. Sus principales características técnicas incluyen:
a. Alta pureza química: contiene entre un 97 % y un 99 % de óxidos de alta temperatura como Al₂O₃ y SiO₂, lo que garantiza la resistencia al calor de los productos. Los paneles de fibra cerámica CCEWOOL no solo pueden sustituir a los paneles de silicato de calcio como revestimiento de las paredes del horno, sino que también pueden utilizarse directamente sobre la superficie caliente de las paredes del horno para proporcionarles una excelente resistencia a la erosión eólica.
b. Baja conductividad térmica y buenos efectos de aislamiento térmico: Debido a que este producto es un producto de fibra cerámica CCEWOOL producido mediante un proceso de producción continuo especial, tiene un mejor rendimiento que los ladrillos de tierra de diatomeas tradicionales, los paneles de silicato de calcio y otros materiales de respaldo de silicato compuesto en su baja conductividad térmica, mejores efectos de conservación del calor y efectos de ahorro de energía significativos.
c. Alta resistencia y facilidad de uso: Los productos poseen alta resistencia a la compresión y a la flexión, y son materiales no quebradizos, por lo que cumplen plenamente con los requisitos de los materiales de revestimiento rígido. Pueden utilizarse en cualquier proyecto de aislamiento con altos requisitos de resistencia, en sustitución de los materiales de revestimiento de mantas o fieltros. Además, los paneles de fibra cerámica CCEWOOL procesados ​​tienen dimensiones geométricas precisas y pueden cortarse y procesarse a voluntad. Su instalación es muy sencilla, lo que resuelve los problemas de fragilidad, quebradiza y alta tasa de daños en la construcción de los paneles de silicato de calcio. Acortan considerablemente el tiempo de construcción y reducen los costos.
En resumen, los paneles de fibra cerámica CCEWOOL, fabricados mediante termoformado al vacío, no solo poseen excelentes propiedades mecánicas y dimensiones geométricas precisas, sino que también conservan las excelentes características de los materiales aislantes térmicos fibrosos. Pueden sustituir a los paneles de silicato de calcio y aplicarse en aplicaciones de aislamiento que requieren resistencia, autoportancia y resistencia al fuego.

Hornos de fundición de hierro y hornos de alto calor 01

Estructura de aplicación de los tableros de fibra cerámica en altos hornos de producción de hierro y altos hornos de fundición.

La estructura de aplicación de los paneles de fibra cerámica CCEWOOL en los altos hornos de producción de hierro se utiliza principalmente como soporte de ladrillos refractarios de carburo de silicio, ladrillos de arcilla de alta calidad o ladrillos refractarios de alta alúmina, en sustitución de los paneles de silicato de calcio (o ladrillos de tierra de diatomeas).

Hornos de fundición de hierro y hornos de alto calor 02

Aplicación en altos hornos de producción de hierro y altos hornos de fundición en caliente.

Los paneles de fibra cerámica CCEWOOL pueden sustituir la estructura de los paneles de silicato de calcio (o ladrillos de tierra de diatomeas) y, gracias a sus ventajas, como la baja conductividad térmica, la resistencia a altas temperaturas, la excelente maquinabilidad y la ausencia de absorción de agua, solucionan eficazmente los problemas de la estructura original, como el deficiente aislamiento térmico, la gran pérdida de calor, la alta tasa de daños, el bajo rendimiento constructivo y la corta vida útil del revestimiento aislante. Han demostrado ser muy eficaces en diversas aplicaciones.


Fecha de publicación: 10 de mayo de 2021

Consultoría técnica

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