Co to jest wyłożenie pieca?

Wykładzina pieca to warstwa ochronna i izolacyjna z materiału żaroodpornego, przymocowana do wnętrza płaszcza, paleniska i otworów spustowych pieca. Warstwa ta służy do ochrony części pieca przed ekstremalnym ciepłem powstającym podczas operacji wytapiania. Zapobiega również nadmiernej utracie ciepła z zewnętrznych powierzchni pieca, dzięki czemu proces jest bardziej wydajny. Znane również jako materiały ogniotrwałe, materiały na wykładziny pieca są zwykle ceramiką lub kombinacją metalu/ceramiki. Te warstwy ochronne mogą składać się z pojedynczych cegieł, wylanych płynnych agregatów lub półwilgotnych agregatów, które są wbijane na miejsce.

Wytapianie metali wymaga ekstremalnie wysokich temperatur pieców, ze średnimi temperaturami od 1,500 do 2,000 stopni Celsjusza (2,730° do 3,630° Fahrenheit). Aby zapobiec zniszczeniu płaszcza pieca przez te wysokie temperatury, zespół jest wyposażony w wyłożenie pieca. Ta podszewka składa się z materiałów, które mogą wytrzymać te ekstremalne temperatury bez degradacji. Oprócz ochrony konstrukcji pieca, wykładzina izoluje również piec, aby zapobiec niepotrzebnym stratom ciepła. Zmniejsza to ilość zewnętrznego ogrzewania wymaganego do utrzymania temperatur wytopu i zwiększa wydajność pieca.

Wykładzina pieca jest zwykle nakładana na wszystkie powierzchnie wewnętrzne. Obejmuje to kopułę, skorupę, palenisko i otwory kranowe używane do wlewania lub spuszczania stopionego metalu. Okładziny pieca mogą mieć konstrukcję kompozytową, z oddzielnymi materiałami stosowanymi w różnych częściach pieca. Taka konstrukcja kompozytowa zależy od rodzaju topionego metalu, pojemności i konfiguracji pieca. Jest to ważne, ponieważ różne części pieca są poddawane różnym obciążeniom termicznym, chemicznym i mechanicznym. Zazwyczaj obrzeże, palenisko i otwory kranowe są wyłożone innymi materiałami niż te stosowane na bokach płaszcza pieca.

Materiały okładzinowe pieców są wybierane głównie ze względu na ich odporność na długotrwałe działanie ekstremalnych temperatur. Inne pożądane cechy to odporność na wstrząsy mechaniczne, ścieranie i reakcje chemiczne w stopionym metalu. Najczęściej stosowanymi materiałami na wykładziny pieców są związki ceramiczne oraz kombinacje metal/ceramika. Ceramiczne materiały okładzinowe są wykonane z różnych surowców, z których każdy ma swoje szczególne atuty. Powszechnie stosowane materiały okładzin ceramicznych pieców obejmują tlenek glinu, magnezyt, węglik krzemu i dolomit.

Kombinacje metalu i ceramiki, zwane również cermetalami, łączą wysoką odporność cieplną ceramiki z pożądanymi właściwościami fizycznymi stali. Ceramika stosowana w tych kombinacjach cermetali obejmuje węglik wolframu, bromek cyrkonu i tlenek glinu. Stalowe składniki cermetali obejmują żelazo, kobalt, chrom i nikiel.

Wykładziny pieców są mocowane do wnętrza pieców na wiele różnych sposobów. Obejmują one wlewanie lub zagęszczanie cieczy lub zwilżonych kruszyw w formy wewnątrz pieca. Inną powszechną formą wykładania pieca jest układanie warstw pojedynczych cegieł ognioodpornych, które mocuje się odpowiednią zaprawą żaroodporną.