Progettazione e trasformazione dello strato isolante in fibra degli altiforni per la produzione di ferro e dei forni ad aria calda
Introduzione alla struttura di isolamento originale degli altiforni e dei forni ad aria calda:
L'altoforno è un tipo di apparecchiatura termica dalla struttura complessa. È l'attrezzatura principale per la produzione di ferro e presenta i vantaggi di un'elevata capacità produttiva, un'alta produttività e bassi costi.
Poiché la temperatura di esercizio di ogni parte dell'altoforno è molto elevata e ogni parte è soggetta a sollecitazioni meccaniche, come l'attrito e l'impatto della carica in caduta, la maggior parte dei refrattari per superfici calde utilizza mattoni leggeri ad alta temperatura CCEFIRE, che presentano elevate temperature di rammollimento sotto carico e una buona resistenza meccanica alle alte temperature.
Come una delle principali apparecchiature ausiliarie dell'altoforno, l'altoforno a caldo fornisce aria calda ad alta temperatura all'altoforno sfruttando il calore derivante dalla combustione del gas e gli effetti di scambio termico della struttura in mattoni. Poiché ogni parte è soggetta alle reazioni ad alta temperatura della combustione del gas, all'erosione della polvere trasportata dal gas e all'abrasione causata dai gas di combustione, i refrattari per le superfici calde sono generalmente costituiti da mattoni isolanti leggeri CCEFIRE, calcestruzzo resistente al calore, mattoni di argilla e altri materiali con buone proprietà meccaniche.
Al fine di garantire pienamente l'effetto di isolamento termico del rivestimento del forno, attenendosi ai principi di scelta di materiali tecnicamente affidabili, economici e ragionevoli, per il rivestimento della superficie di lavoro calda dell'altoforno e del suo forno ad aria calda si scelgono solitamente materiali isolanti con bassa conducibilità termica e buone prestazioni di isolamento.
Il metodo più tradizionale consiste nello scegliere pannelli in silicato di calcio, che presentano questa specifica struttura di isolamento termico: mattoni leggeri ad alto contenuto di alluminio + pannelli in silicato di calcio con uno spessore di isolamento termico di circa 1000 mm.
Questa struttura di isolamento termico presenta i seguenti difetti durante l'applicazione:
A. I materiali isolanti termici hanno un'elevata conduttività termica e scarsi effetti di isolamento termico.
B. I pannelli in silicio-calcio utilizzati nello strato di rivestimento posteriore possono rompersi facilmente, formare fori dopo la rottura e causare dispersioni di calore.
C. Elevata perdita di calore accumulato, con conseguente spreco di energia.
D. I pannelli in silicato di calcio hanno un forte assorbimento d'acqua, si rompono facilmente e offrono prestazioni scadenti in edilizia.
E. La temperatura di applicazione dei pannelli in silicato di calcio è bassa, pari a 600℃
I materiali isolanti termici utilizzati negli altiforni e nei forni ad aria calda devono possedere buone prestazioni di isolamento termico. Sebbene la conduttività termica dei pannelli in silicato di calcio sia inferiore a quella dei mattoni refrattari e le prestazioni di isolamento termico siano state migliorate, a causa dell'elevata altezza e del grande diametro del corpo del forno, i pannelli in silicato di calcio si rompono molto facilmente durante il processo di costruzione a causa della loro fragilità, con conseguente isolamento incompleto del rivestimento posteriore e risultati di isolamento insoddisfacenti. Pertanto, al fine di migliorare ulteriormente l'isolamento termico degli altiforni metallurgici e dei forni ad aria calda, i prodotti in fibra ceramica CCEWOOL (mattoni/pannelli) sono diventati il materiale ideale per il loro isolamento.
Analisi delle prestazioni tecniche dei pannelli in fibra ceramica:
I pannelli in fibra ceramica CCEWOOL utilizzano fibre di AL2O3+SiO2=97-99% di alta qualità come materia prima, combinate con leganti inorganici come corpo principale e cariche e additivi resistenti alle alte temperature. Sono formati mediante miscelazione, polpazione e filtrazione sottovuoto. Dopo l'essiccazione, i prodotti vengono lavorati attraverso una serie di macchinari per completare le procedure di lavorazione, come taglio, molatura e foratura, al fine di garantire che le prestazioni e la precisione dimensionale del prodotto siano ai massimi livelli internazionali. Le loro principali caratteristiche tecniche includono:
a. Elevata purezza chimica: contenente il 97-99% di ossidi ad alta temperatura come Al2O3 e SiO2, che garantisce la resistenza al calore dei prodotti. I pannelli in fibra ceramica CCEWOOL non solo possono sostituire i pannelli in silicato di calcio come rivestimento delle pareti dei forni, ma possono anche essere utilizzati direttamente sulla superficie calda delle pareti del forno per dotarle di un'eccellente resistenza all'erosione del vento.
b. Bassa conducibilità termica e buoni effetti di isolamento termico: Poiché questo prodotto è un prodotto in fibra ceramica CCEWOOL realizzato con uno speciale processo di produzione continuo, offre prestazioni migliori rispetto ai tradizionali mattoni di terra diatomacea, pannelli di silicato di calcio e altri materiali di supporto compositi a base di silicato, grazie alla sua bassa conducibilità termica, ai migliori effetti di conservazione del calore e ai significativi effetti di risparmio energetico.
c. Elevata resistenza e facilità d'uso: i prodotti presentano un'elevata resistenza alla compressione e alla flessione e sono realizzati con materiali non fragili, soddisfacendo quindi pienamente i requisiti dei materiali di rivestimento rigido. Possono essere utilizzati in qualsiasi progetto di isolamento con elevati requisiti di resistenza, in sostituzione dei materiali di rivestimento come coperte o feltro. Inoltre, i pannelli in fibra ceramica CCEWOOL lavorati hanno dimensioni geometriche precise e possono essere tagliati e lavorati a piacimento. La costruzione è molto semplice e risolve i problemi di fragilità, delicatezza e alto tasso di danneggiamento in fase di costruzione tipici dei pannelli in silicato di calcio. Ciò riduce notevolmente i tempi di costruzione e i costi.
In sintesi, i pannelli in fibra ceramica CCEWOOL prodotti mediante termoformatura sottovuoto non solo presentano eccellenti proprietà meccaniche e dimensioni geometriche precise, ma mantengono anche le ottime caratteristiche dei materiali isolanti termici fibrosi. Possono sostituire i pannelli in silicato di calcio ed essere impiegati in settori dell'isolamento che richiedono robustezza, autoportanza e resistenza al fuoco.
Struttura applicativa dei pannelli in fibra ceramica negli altiforni per la produzione di ferro e negli altiforni ad alta temperatura
L'applicazione dei pannelli in fibra ceramica CCEWOOL negli altiforni siderurgici avviene principalmente come supporto per mattoni refrattari al carburo di silicio, mattoni di argilla di alta qualità o mattoni refrattari ad alto contenuto di allumina, in sostituzione dei pannelli in silicato di calcio (o mattoni di terra diatomacea).
Applicazione su altiforni per la produzione di ferro e altiforni ad alta temperatura.
I pannelli in fibra ceramica CCEWOOL possono sostituire la struttura dei pannelli in silicato di calcio (o mattoni di terra diatomacea) e, grazie ai loro vantaggi quali bassa conducibilità termica, elevata resistenza alle alte temperature di esercizio, eccellenti prestazioni di lavorazione e assenza di assorbimento d'acqua, risolvono efficacemente i problemi della struttura originale, come ad esempio lo scarso isolamento termico, l'elevata dispersione di calore, l'alto tasso di danneggiamento dei pannelli in silicato di calcio, le scarse prestazioni costruttive e la breve durata del rivestimento isolante. Hanno ottenuto ottimi risultati applicativi.
Data di pubblicazione: 10 maggio 2021















