Cubilote
Revestimento refratário e manutenção de cubilotes para a produção contínua de ferro fundido.
Perfil do forno em resumo.
Cuba
A cuba é o corpo principal cilíndrico do cubilote e recebe o leito de fusão. A alvenaria tem de resistir à solicitação mecânica da coluna de carga em descida, à solicitação térmica nas zonas de pré-aquecimento e de fusão, bem como ao ataque químico dos gases ascendentes. Consoante o modo de operação, a cuba é revestida com tijolos ácidos (quartzito), básicos (magnésia) ou neutros (alta alumina).
Cadinho
O cadinho encontra-se na parte inferior do cubilote e serve de reservatório para o ferro fundido e a escória. Está permanentemente cheio de metal líquido e, por isso, sujeito a uma solicitação térmica e química extrema. A alvenaria do cadinho é executada com tijolos altamente refratários, que oferecem a máxima resistência ao ferro fundido e à escória.
Zona das ventaneiras
A zona das ventaneiras compreende as ventaneiras através das quais o ar quente é insuflado no forno. Os blocos das ventaneiras estão sujeitos a um desgaste extremo pela combinação de temperatura elevada, atmosfera oxidante e contacto com a escória. A SBS utiliza blocos de ventaneira especiais com teor elevado de SiC ou Al₂O₃, que resistem a este ataque múltiplo.
Antecadinho
O antecadinho é um recipiente aquecido separado, situado à frente do cubilote, no qual o ferro fundido é recolhido, mantido à temperatura e, se necessário, tratado metalurgicamente. O revestimento do antecadinho está em contacto permanente com ferro líquido e tem de resistir ao ataque da escória e à erosão. A SBS reveste antecadinhos com tijolos de alta alumina ou betões refratários, adaptados à temperatura de serviço e à química da escória.
Caleira de vazamento
A caleira de vazamento conduz o ferro fundido líquido do cadinho do forno ou do antecadinho para as panelas de transporte. Está exposta a temperaturas elevadas e ao efeito erosivo do ferro fundido em escoamento. A SBS produz caleiras de vazamento a partir de elementos refratários pré-fabricados em betão de alta alumina, que podem ser substituídos rapidamente em caso de desgaste e garantem uma condução do metal segura e controlada.
Soluções refratárias para a operação contínua em cuba.
O cubilote é um dos equipamentos com mais tradição e, ao mesmo tempo, mais eficientes da fundição de ferro. Segundo o princípio contínuo de forno de cuba, o coque, a carga metálica e os fundentes são carregados por cima, e o ferro fundido líquido é recolhido em baixo, no furo de vazamento. A SBS Refractory Service é especializada na construção refratária para cubilotes de todos os tipos: do cubilote convencional de sopro quente ao moderno cubilote de campanha longa com cuba arrefecida a água. As nossas equipas de técnicos de refratários experientes dominam as exigências específicas do revestimento de cubilotes e garantem a execução dentro do prazo com a máxima vida útil.
A solicitação do revestimento refratário no cubilote é extremamente elevada, devido ao contacto direto com coque incandescente, ferro líquido e escórias agressivas. Na zona de fusão, as temperaturas ultrapassam os 1 500 °C, enquanto na zona de pré-aquecimento ocorrem fortes variações de temperatura. A zona das ventaneiras é particularmente crítica: aqui convergem o ar quente a mais de 600 °C e escórias agressivas, gerando o maior desgaste localizado. Consoante o modo de operação, a SBS utiliza conceitos de revestimento ácidos, básicos ou neutros, adaptados com precisão aos requisitos metalúrgicos e à qualidade de fundição pretendida.
Do ponto de vista económico, o revestimento refratário determina decisivamente a duração da campanha do forno e, com ela, a produtividade do cubilote. Um revestimento de alta qualidade permite campanhas mais longas entre paragens e reduz o esforço de revestimento por tonelada de ferro fundido. No planeamento, a SBS considera não só o desempenho do material, mas também o custo total de operação, incluindo o consumo de energia e a produção de escória. Após cada revestimento, documentamos todos os materiais e processos utilizados e estamos sempre disponíveis, através da nossa linha de emergência, para questões sobre a operação do forno.
Problemas típicos: Cubilote.
Estes esforços determinam a seleção dos materiais e a conceção do revestimento refratário.
Desgaste extremo na zona de fusão
Na zona de fusão do cubilote, as temperaturas ultrapassam os 1 500 °C, com contacto simultâneo com ferro líquido, escória agressiva e coque incandescente. Esta tripla solicitação, térmica, química e mecânica, provoca as taxas de desgaste mais elevadas de toda a cuba do forno. Nesta zona, a SBS utiliza materiais altamente refratários com a máxima resistência à escória, que permitem uma duração de campanha económica mesmo em condições extremas.
Desgaste das ventaneiras pela ação do ar quente
A zona das ventaneiras é a zona do cubilote com maior solicitação térmica e química. O ar quente, a temperaturas superiores a 600 °C, incide aqui sobre o revestimento, enquanto escórias agressivas envolvem os blocos das ventaneiras. A combinação de oxidação, corrosão pela escória e erosão mecânica pelo coque provoca um desgaste rápido. Blocos de ventaneira especiais em materiais de alta alumina ou com SiC oferecem a máxima resistência a estes fenómenos.
Ataque da escória na operação básica
Na operação básica do cubilote formam-se escórias ricas em cal, capazes de destruir revestimentos ácidos convencionais em poucos dias de fusão. A escória altamente básica reage de forma particularmente agressiva com materiais que contêm SiO₂ e provoca uma erosão rápida. Para cubilotes básicos, a SBS utiliza tijolos de magnésia ou de dolomite com argamassa adequada, que resistem a este ataque químico.
Formação de incrustações e de pontes
Durante a campanha, podem formar-se na cuba incrustações de escória e pontes de material, que dificultam a descida da carga e provocam perturbações na operação. Estas incrustações são constituídas por misturas sinterizadas de escória e refratário e só podem ser removidas por demolição mecânica. Uma qualidade de superfície ótima do revestimento e a basicidade correta da escória reduzem consideravelmente a tendência para a formação de incrustações.
Janelas de manutenção curtas entre campanhas
Entre as campanhas do forno, estão muitas vezes disponíveis apenas alguns dias para a inspeção e a reparação do revestimento. Nesta janela temporal apertada, as zonas desgastadas têm de ser identificadas, demolidas e novamente revestidas. A SBS planeia estas paragens intermédias com precisão e trabalha com equipas bem coordenadas, que garantem uma reparação de elevada qualidade mesmo sob pressão de tempo.
Materiais e revestimento
Cada zona do seu forno tem requisitos próprios de resistência à temperatura, resistência química e resistência mecânica. Selecionamos a combinação de materiais ideal.
Clique num material para ver os detalhes
Tijolos refratários (ácidos)
Tijolos refratáriosAlvenaria da cuba na operação ácida
Massa de projeção refratária
Massa de projeçãoReparação de zonas com desgaste localizado entre campanhas
Trabalhos típicos: Cubilote.
Os nossos serviços para este tipo de forno, do novo revestimento à manutenção corrente.
Da inspeção do forno à receção.
O nosso processo estruturado garante qualidade, cumprimento de prazos e segurança em cada projeto.
Diagnóstico e inspeção
Verificação da espessura do revestimento na cuba e na zona das ventaneiras após a campanha do forno.
Planeamento
Definição do âmbito da reparação e coordenação com o planeamento da fundição.
Execução
Demolição das zonas desgastadas, nova alvenaria com tijolos e massas refratárias.
Segurança
Proteção contra poeiras durante a demolição, proteção contra a queda de materiais na cuba.
Diagnóstico e inspeção
Após cada campanha do forno, os nossos especialistas realizam uma avaliação sistemática do estado do cubilote. O forno arrefecido é inspecionado no interior e a espessura residual da parede é medida em todas as zonas críticas: zona de fusão, zona das ventaneiras, cadinho e antecadinho. É dada especial atenção às incrustações de escória, aos sulcos de erosão e aos pontos de rotura localizados. Documentamos o estado de desgaste fotograficamente e elaboramos um perfil de desgaste que serve de base ao planeamento da reparação.
Planeamento
Com base no diagnóstico, definimos o âmbito da reparação, desde remendos localizados na zona das ventaneiras até ao novo revestimento completo da cuba. A seleção dos materiais depende do modo de operação (ácido ou básico), da duração de campanha pretendida e do orçamento. Coordenamos o período de paragem com o planeamento da sua fundição e asseguramos que todos os materiais e o pessoal estão disponíveis a tempo. Nos fornos de campanha longa, planeamos também reparações intermédias nas pausas entre campanhas.
Execução
A execução começa com a demolição da alvenaria desgastada: limitada localmente nas reparações parciais, em toda a secção da cuba nos novos revestimentos completos. Após a demolição, a carcaça de aço é inspecionada quanto a deformações e danos por corrosão. A nova alvenaria é executada tijolo a tijolo, de baixo para cima: cadinho, zona das ventaneiras, zona de fusão e zona de pré-aquecimento. Cada fiada de tijolos é assente com argamassa refratária e verificada quanto à precisão dimensional. Por fim, as ventaneiras são montadas e o revestimento é seco de forma controlada.
Segurança
Os trabalhos na cuba do cubilote exigem medidas de segurança especiais. Antes da entrada, o forno é verificado quanto à temperatura, à ausência de gases e à estabilidade do revestimento remanescente. Aplicam-se as normas para trabalhos em espaços confinados, com procedimento de autorização e monitorização contínua do ar. Durante a demolição, máscaras antipoeira e proteção auditiva protegem os colaboradores. Contra a queda de materiais da zona superior da cuba são instaladas redes de proteção e andaimes de proteção.
Do nosso portefólio de projetos.
Mais de 500 projetos de construção refratária concluídos com sucesso na região DACH e nos países do Benelux.
Cubilote
Perguntas frequentes
Tudo o que precisa de saber: Cubilote
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