Aplicación y desarrollo de refractarios amorfos en la industria metalúrgica

Con el rápido desarrollo de la tecnología de fundición y de la industria del acero, la tecnología de los materiales refractarios metalúrgicos también ha logrado una nueva revolución. Los materiales refractarios amorfos se han convertido gradualmente en un material importante en la industria metalúrgica porque son fáciles de mecanizar y automatizar la producción y pueden prolongar su vida útil mediante reparaciones. En los países industriales desarrollados, su tasa de utilización llega a superar el 50%. Este artículo explorará la aplicación y el desarrollo de refractarios amorfos en la industria metalúrgica.

Definición y características de los refractarios amorfos

Los materiales refractarios amorfos, también conocidos como refractarios a granel, están hechos de agregados, polvos finos, aglutinantes y aditivos en una determinada proporción. Se pueden utilizar directamente sin disparar. Entre sus principales características destacan:

Proceso de fabricación sencillo: las materias primas son fáciles de obtener y de bajo coste.

Fuerte plasticidad: alta refractariedad y estabilidad química, se puede prefabricar en bloques y es conveniente para la construcción mecanizada.

Fácil de usar: se puede utilizar directamente o después de mezclar.

Desventajas: largo tiempo a baja temperatura, baja resistencia a temperatura media, fácil desprendimiento después de un uso prolongado a alta temperatura y altos requisitos para la tecnología de horneado.

Ventajas de aplicación de los materiales refractarios sin forma

Los materiales refractarios sin forma presentan ventajas únicas en la industria metalúrgica, que se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

Alta refractariedad: La refractariedad generalmente es superior a 1500 ℃, lo que cumple con los requisitos de uso de hornos de alta temperatura.

Bajo consumo de energía: se omite el proceso de cocción y el consumo de energía es entre 15 y 20 veces menor que el de los ladrillos refractarios tradicionales.

Alta eficiencia: el proceso se simplifica y la eficiencia de producción aumenta de 3 a 5 veces.

Buena integridad: la estructura interna es hermética, la vida útil es larga y el rendimiento de sellado es bueno.

Aplicación específica

1. Aplicación en altos hornos

Los altos hornos tradicionales utilizan revestimientos de ladrillos refractarios, y los altos hornos modernos utilizan en su mayoría ladrillos no quemados de aluminio y carbono unidos con resina. La pared refrigerada por agua de los grandes altos hornos utiliza moldeables de SiC, y la almohadilla del fondo del horno y las juntas de ladrillo circundantes están rellenas de materiales de nitruro de silicio. Los materiales Al₂O₃-SiC-C y mullita SiC-C son materiales refractarios sin forma que se utilizan comúnmente en los canales de colada de altos hornos.

2. Aplicación sobre la mesa

Los materiales refractarios de cuchara están siendo reemplazados gradualmente por materiales refractarios amorfos debido al aumento de la temperatura de colada y la prolongación del tiempo de retención del acero fundido. Los moldeables de espinela Al₂O₃ se utilizan ampliamente en las paredes laterales de las cucharas y tienen buena resistencia a la corrosión. Los moldeables de Al₂O₃-MgO y los moldeables refractarios de aluminio-magnesio-carbono se desarrollaron en Japón para mejorar aún más la vida útil de las cucharas.

3. Aplicación en horno de calentamiento

El horno de calentamiento se utiliza para calentar palanquillas de acero a alta temperatura. Se pueden utilizar materiales moldeables o plásticos para la parte superior y el revestimiento del horno. El revestimiento de los hornos de calentamiento con vigas móviles de gran tamaño utiliza materiales refractarios plásticos y su vida útil puede alcanzar los 12 a 15 años. Los moldeables con estructura de arcilla son adecuados para hornos de calentamiento con vigas móviles en talleres de alambre de alta velocidad y tienen buena fluidez y rendimiento de construcción.

Tendencias de desarrollo

La proporción de materiales refractarios amorfos en todo el material refractario se ha convertido en un indicador importante del nivel de desarrollo técnico de la industria refractaria de un país. Las futuras direcciones de desarrollo incluyen:

Desarrollo de materiales: desde óxidos ácidos y neutros hasta óxidos alcalinos y materiales compuestos, y el desarrollo de materiales refractarios de alto rendimiento y multifuncionales.

Desarrollo de combinación: desde agua y combinación hasta anhidro y de alta densidad, y mejorar el rendimiento general del material.

Conclusión

Aunque los materiales refractarios amorfos presentan deficiencias, presentan ventajas significativas y constituyen un apoyo importante para el desarrollo de alta calidad de la industria metalúrgica moderna. Con el avance continuo de la tecnología, los nuevos materiales refractarios amorfos promoverán el desarrollo cada vez más profundo de toda la industria metalúrgica.