Umiditatea în refractar: riscul de siguranță subestimat

De ce apa din refractar este atât de periculoasă

Materialele refractare și apa nu se împacă. Ceea ce sună banal este, în practică, una dintre cele mai frecvente cauze de deranjamente grave de exploatare și de incidente de siguranță din industria de înaltă temperatură. Când o căptușeală de cuptor proaspăt executată sau reparată este încălzită prea repede, umiditatea legată în material nu poate ieși controlat. Presiunea de vapori care se formează sparge materialul dinăuntru în afară. Urmarea sunt exfolieri explozive, care nu distrug numai căptușeala, ci pun în pericol și personalul, și instalația.

Sursele umidității

Umiditatea din materialul refractar are origini diferite, care trebuie luate în calcul la planificarea procesului de uscare. Masele turnabile și masele de bătut conțin, din motive tehnologice, apă de amestec. În funcție de tipul de material, conținutul de apă se situează între 4 și 12 la sută. Această apă se află parțial ca apă liberă în pori, parțial ca apă de cristalizare legată chimic în fazele liantului. Ambele forme trebuie eliminate controlat la încălzire, însă la temperaturi diferite și cu viteze diferite.

• Apa de amestec din masele turnabile: 4–8 la sută conținut de apă, trebuie eliminată prin paliere de menținere la 110 și 350 de grade Celsius
• Apa de cristalizare din liantul cimentos: se eliberează abia la 400–600 de grade Celsius și necesită viteze mici de încălzire în acest domeniu
• Umiditatea din mediu: cuptoarele deschise absorb umiditate din aer în timpul opririlor mai lungi, mai ales în lunile reci
• Condensul: la variații de temperatură se poate forma apă de condens în stratul izolant din spatele feței fierbinți
• Apa tehnologică: pierderile de apă de răcire sau elementele de răcire neetanșe pot introduce umiditate în căptușeală

Uscarea controlată ca măsură de siguranță

O uscare profesionistă urmează o curbă de încălzire specifică materialului, corelată exact cu produsele refractare utilizate. Viteza de încălzire nu are voie să depășească anumite valori-limită în domeniile critice de temperatură. De regulă se încălzește cu maximum 25 până la 50 de grade pe oră, cu paliere de menținere definite la 110, 350 și 600 de grade Celsius. La volume mari de cuptor sau la căptușeli deosebit de groase, palierele de menținere pot dura de la câteva ore până la zile.

Supravegherea temperaturii în timpul uscării nu este negociabilă. Termocuplurile amplasate în diferite puncte ale căptușelii înregistrează distribuția temperaturii și permit identificarea punctelor fierbinți și a zonelor reci. Numai astfel se poate asigura că uscarea decurge uniform și că nicio zonă nu este sărită. La SBS Refractory Service întocmim pentru fiecare proiect o curbă de uscare individuală și supraveghem întregul proces fără întrerupere.

Consecințele unei uscări deficitare

Consecințele unei uscări insuficiente se întind de la exfolieri superficiale până la cedarea totală a căptușelii. În cel mai rău caz, o fisură străpunge întreaga căptușeală și topitura iese în afară. Astfel de evenimente nu sunt doar catastrofale din punct de vedere economic, ci reprezintă și un pericol acut pentru personalul de exploatare. Și urmările mai puțin dramatice, precum microfisurile și rezistența redusă a materialului, afectează considerabil durata de viață. Un material avariat la prima încălzire nu își atinge niciodată capacitatea deplină. Investiția într-o uscare atentă se amortizează de aceea întotdeauna în cursul primei campanii.