Cubilotto
Rivestimento refrattario e manutenzione programmata di cubilotti per la produzione continua di ghisa.
Profilo del forno in sintesi.
Tino
Il tino è il corpo principale cilindrico del cubilotto e accoglie la carica. La muratura deve resistere alle sollecitazioni meccaniche della colonna di carica discendente, alle sollecitazioni termiche nelle zone di preriscaldo e di fusione e all’attacco chimico dei gas ascendenti. A seconda della modalità di esercizio il tino viene murato con mattoni acidi (quarzite), basici (magnesia) o neutri (alta allumina).
Crogiolo
Il crogiolo si trova nella parte inferiore del cubilotto e funge da bacino di raccolta per il ferro fuso e la scoria. È permanentemente pieno di metallo liquido ed è quindi soggetto a sollecitazioni termiche e chimiche estreme. La muratura del crogiolo è realizzata con mattoni altamente refrattari, che offrono la massima resistenza al ferro fuso e alla scoria.
Zona degli ugelli
La zona degli ugelli comprende le tubiere (ugelli) attraverso cui il vento caldo viene insufflato nel forno. I mattoni degli ugelli sono esposti a un’usura estrema dovuta alla combinazione di alta temperatura, atmosfera ossidante e contatto con le scorie. SBS utilizza mattoni speciali per ugelli con tenore maggiorato di SiC o Al₂O₃, che resistono a questo attacco combinato.
Avancrogiolo
L’avancrogiolo è un recipiente riscaldato separato posto davanti al cubilotto, nel quale il ferro fuso viene raccolto, portato in temperatura e, se necessario, trattato metallurgicamente. Il rivestimento dell’avancrogiolo è a contatto permanente con il ferro liquido e deve resistere all’attacco delle scorie e all’erosione. SBS riveste gli avancrogioli con mattoni ad alto tenore di allumina o masse colabili, calibrati sulla temperatura di esercizio e sulla chimica delle scorie.
Canale di spillaggio
Il canale di spillaggio convoglia la ghisa liquida dal crogiolo del forno o dall’avancrogiolo alle siviere di trasporto. È esposto a temperature elevate e all’azione erosiva del ferro fuso in movimento. SBS realizza canali di spillaggio con elementi refrattari prefabbricati in calcestruzzo ad alta allumina, che in caso di usura possono essere sostituiti rapidamente e garantiscono una conduzione del metallo sicura e controllata.
Soluzioni refrattarie per l’esercizio continuo a tino.
Il cubilotto è uno degli impianti di più lunga tradizione e al tempo stesso più efficienti della fonderia di ghisa. Secondo il principio continuo a tino, coke, carica metallica e fondenti vengono caricati dall’alto, mentre la ghisa liquida viene estratta in basso allo spillaggio. SBS Refractory Service è specializzata nell’installazione di refrattari per cubilotti di ogni tipo: dal cubilotto convenzionale a vento caldo fino al moderno cubilotto a lunga campagna con tino raffreddato ad acqua. Le nostre squadre di refrattaristi esperti padroneggiano i requisiti specifici del rivestimento dei cubilotti e garantiscono il rispetto delle scadenze con la massima durata in esercizio.
Le sollecitazioni del rivestimento refrattario nel cubilotto sono estremamente elevate a causa del contatto diretto con coke incandescente, ferro liquido e scorie aggressive. Nella zona di fusione le temperature superano i 1.500 °C, mentre nella zona di preriscaldo si verificano forti variazioni di temperatura. La zona degli ugelli è particolarmente critica: qui si incontrano vento caldo a oltre 600 °C e scorie aggressive, generando la massima usura localizzata. A seconda della modalità di esercizio, SBS adotta concetti di rivestimento acidi, basici o neutri, calibrati con precisione sui requisiti metallurgici e sulla qualità dei getti desiderata.
Dal punto di vista economico il rivestimento refrattario determina in misura decisiva la durata della campagna e quindi la produttività del cubilotto. Un rivestimento di alta qualità consente campagne più lunghe tra una fermata e l’altra e riduce l’onere di rivestimento per tonnellata di ghisa. In fase di pianificazione SBS considera non solo le prestazioni del materiale, ma anche i costi operativi complessivi, compresi consumo di energia e quantità di scoria prodotta. Al termine di ogni rivestimento documentiamo tutti i materiali e i procedimenti impiegati e siamo sempre a sua disposizione tramite la nostra linea di emergenza per domande sull’esercizio del forno.
Problemi tipici: Cubilotto.
Queste sollecitazioni determinano la scelta dei materiali e la struttura del rivestimento refrattario.
Usura estrema nella zona di fusione
Nella zona di fusione del cubilotto si raggiungono temperature superiori a 1.500 °C con contemporaneo contatto con ferro liquido, scoria aggressiva e coke incandescente. Questa triplice sollecitazione, termica, chimica e meccanica, provoca i tassi di usura più elevati dell’intero tino. In questa zona SBS impiega materiali altamente refrattari con la massima resistenza alle scorie, che consentono una durata della campagna economica anche in condizioni estreme.
Usura degli ugelli dovuta al vento caldo
La zona degli ugelli è la zona del cubilotto più sollecitata dal punto di vista termico e chimico. Qui il vento caldo a temperature superiori a 600 °C investe il rivestimento, mentre le scorie aggressive lambiscono i mattoni degli ugelli. La combinazione di ossidazione, corrosione da scorie ed erosione meccanica dovuta al coke provoca un’usura rapida. Mattoni speciali per ugelli in materiali ad alto tenore di allumina o contenenti SiC offrono la massima resistenza a queste sollecitazioni.
Attacco delle scorie nell’esercizio basico
Nell’esercizio basico del cubilotto si formano scorie ricche di calce, che possono distruggere i rivestimenti acidi convenzionali nel giro di pochi giorni di fusione. La scoria fortemente basica reagisce in modo particolarmente aggressivo con i materiali contenenti SiO₂ e provoca un’erosione rapida. Per i cubilotti basici SBS utilizza mattoni di magnesia o dolomite con malta adeguata, che resistono a questo attacco chimico.
Formazione di incrostazioni e ponti
Durante la campagna possono formarsi nel tino incrostazioni di scoria e ponti di materiale, che ostacolano la discesa della carica e causano disfunzioni di esercizio. Queste incrostazioni sono costituite da miscele sinterizzate di scoria e refrattario e possono essere rimosse solo mediante demolizione meccanica. Una qualità ottimale della superficie del rivestimento e la corretta basicità delle scorie riducono notevolmente la tendenza alla formazione di incrostazioni.
Finestre di manutenzione brevi tra le campagne
Tra una campagna e l’altra sono spesso disponibili solo pochi giorni per l’ispezione e la riparazione del rivestimento. In questa finestra ristretta occorre individuare, demolire e rivestire nuovamente le zone usurate. SBS pianifica con precisione queste fermate intermedie e lavora con squadre affiatate, che garantiscono una riparazione di alta qualità anche sotto pressione.
Materiali e rivestimento
Ogni zona del suo forno pone requisiti specifici in termini di resistenza alla temperatura, resistenza chimica e resistenza meccanica. Scegliamo la combinazione di materiali ottimale.
Clicchi su un materiale per i dettagli
Mattoni refrattari (acidi)
Mattoni refrattariMuratura del tino nell’esercizio acido
Massa da gunitatura refrattaria
Massa da gunitaturaRiparazione di zone usurate localmente tra le campagne
Lavori tipici: Cubilotto.
I nostri servizi per questa tipologia di forno, dal rifacimento completo del rivestimento alla manutenzione corrente.
Dal sopralluogo al collaudo.
Il nostro processo strutturato garantisce qualità, rispetto dei tempi e sicurezza in ogni progetto.
Valutazione dello stato e sopralluogo
Verifica dello spessore del rivestimento nel tino e nella zona degli ugelli dopo la campagna.
Progettazione
Definizione dell’entità della riparazione e coordinamento con la pianificazione della fonderia.
Esecuzione
Demolizione delle zone usurate, nuova muratura con mattoni e masse refrattarie.
Sicurezza
Protezione dalle polveri durante la demolizione, protezione contro la caduta di materiali nel tino.
Valutazione dello stato e sopralluogo
Dopo ogni campagna i nostri specialisti eseguono una valutazione sistematica dello stato del cubilotto. Il forno raffreddato viene ispezionato e lo spessore residuo viene misurato in tutte le zone critiche: zona di fusione, zona degli ugelli, crogiolo e avancrogiolo. Particolare attenzione è rivolta alle incrostazioni di scoria, ai solchi di erosione e ai punti di sfondamento localizzati. Documentiamo lo stato di usura con fotografie ed elaboriamo un profilo di usura che costituisce la base per la pianificazione della riparazione.
Progettazione
Sulla base della valutazione dello stato definiamo l’entità della riparazione: dalle riparazioni localizzate a rattoppo nella zona degli ugelli fino al rifacimento completo del rivestimento del tino. La scelta dei materiali dipende dalla modalità di esercizio (acida o basica), dalla durata della campagna desiderata e dal budget. Coordiniamo il periodo di fermo con la pianificazione della sua fonderia e ci assicuriamo che tutti i materiali e il personale siano disponibili in tempo. Per i forni a lunga campagna pianifichiamo anche riparazioni intermedie nelle pause tra le campagne.
Esecuzione
L’esecuzione inizia con la demolizione della muratura usurata, limitata localmente nelle riparazioni parziali, sull’intera sezione del tino nei rifacimenti completi. Dopo la demolizione il mantello in acciaio viene ispezionato per individuare deformazioni e danni da corrosione. La nuova muratura viene eseguita mattone per mattone dal basso verso l’alto: crogiolo, zona degli ugelli, zona di fusione e zona di preriscaldo. Ogni corso di mattoni viene murato con malta refrattaria e verificato dimensionalmente. Infine si montano gli ugelli e il rivestimento viene essiccato in modo controllato.
Sicurezza
I lavori nel tino del cubilotto richiedono misure di sicurezza particolari. Prima dell’accesso il forno viene verificato per temperatura, assenza di gas e stabilità del rivestimento residuo. Si applicano le norme per i lavori in spazi confinati con procedura di autorizzazione e monitoraggio continuo dell’aria. Durante la demolizione maschere antipolvere e protezioni acustiche proteggono i collaboratori. Contro la caduta di materiali dalla parte superiore del tino si installano reti di protezione e ponteggi di sicurezza.
Dal nostro portafoglio progetti.
Oltre 500 progetti di installazione di refrattari realizzati con successo nell’area DACH e nei Paesi del Benelux.
Cubilotto
Domande frequenti
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