Comparación del Rendimiento de Diferentes Diseños del Crisol del Alto Horno con una Metodología de Evaluación Estructural Innovadora del Material Refractario

Resumen

El sistema refractario del crisol del alto horno está expuesto a ataques químicos complejos, erosión y cargas mecánicas y térmicas. Esto incluye cargas termoinducidas, presión interna, carga hidrostática por gravedad del metal caliente y cargas adicionales debido al coque y a otras cargas encima del crisol. El crisol es un área de preocupación fundamental, pues la falla excesiva y la degradación del material refractario limitan la duración de la campaña del horno y conducen a reparaciones prematuras y costosas. Se necesita un diseño resistente del revestimiento refractario del crisol para evitar o minimizar el tiempo de inactividad del horno y maximizar la duración de la campaña.

Han surgido varias filosofías de diseño competitivo para el diseño de la parte inferior del crisol y la pared lateral, como bloques de grandes vigas, bloques pequeños, placas de cerámica, copas de cerámica, diversos patrones y orientaciones de los ladrillos, diversos materiales de los ladrillos, etc. Comparar las diferentes opciones de diseño del crisol es una tarea compleja, en especial cuando el rendimiento térmico y la susceptibilidad al desgaste en el material refractario no tienen comparación. En este caso, las opciones de diseño se pueden comparar con más efectividad si el rendimiento estructural se puede cuantificar, por ejemplo, el grado de formación de huecos y de aplastamiento/fisura de los ladrillos en el sistema refractario.

El modelado estructural de los sistemas del crisol es una herramienta valiosa para caracterizar el rendimiento estructural, y puede proporcionar una manera más confiable de evaluar el rendimiento del crisol y de identificar los defectos potenciales del diseño que podrían limitar la duración de la campaña del horno.