Wear mechanism for blast furnace hearth refractory lining

The main refractory lining of blast furnace hearth is composed by carbon blocks that operates in continuous contact with hot gases, liquid slag and hot metal, in temperatures above 1550 ºC for 24 hours a day. To fully understand the wear mechanism that acts in this refractory layer system it was performed a Post Mortem study during the last partial repair of this furnace. The samples were collected from different parts of the hearth lining and characterized using the following techniques: Bulk Density and Apparent Porosity, X-Ray Fluorescence, X-ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy with Energy-dispersive X-Ray Spectroscopy. The results showed that the carbon blocks located at the opposite side of the blast furnace tap hole kept its main physicochemical characteristics preserved even after the production of 20x10 6 ton of hot metal. However, the carbon blocks around the Tap Hole showed infiltration by hot metal and slag and it presents a severe deposition of zinc and sulfur over its carbon flakes. The presence of these elements is undesired because it reduces the physic-chemical stability of this refractory system. This deposition found in the carbon refractory is associated with impurities present in the both coke and the sinter feed used in this blast furnace in the last few years.

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“…The non-milled samples were conducted to Scanning Electronic Microscopy (SEM) with X-ray Spectrometry (EDS) 6,7,8,9,10,11 .…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Blast Furnace Hearth Lining: Post Mortem Analysis

et al. 2017

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“…Para elevar o desempenho os refratários devem possuir estabilidade química e física ideais ao processo e ambiente no qual estão inseridos. Desta forma é possível elevar a campanha e favorecer a limpidez do metal em processamento, elevando a qualidade do produto final obtido [2][3][4]. Atualmente o conjunto refratário que possui melhor desempenho para ser aplicado no revestimento de trabalho das panelas de aciaria é composto por dois refratários: magnésia-carbono, MgO-C (MC), aplicado como revestimento de trabalho da linha de escória; e alumina-magnésia-carbono, Al 2 O 3 -MgO-C (AMC), ou magnésia-alumina-carbono, MgOAl 2 O 3 -C (MAC), aplicados no revestimento de trabalho da linha de metal.…”

Section: Introductionunclassified

“…Estruturalmente, a oxidação do grafite ocorre pela perda de átomos de carbono das regiões imperfeitas no plano basal, presentes nas laterais ou nas arestas do cristal. A perda de carbono das regiões perfeitas do plano basal é extremamente lenta, porém esta cinética pode ser alterada devido à presença de defeitos pontuais [3]. O mecanismo de oxidação e de perda de carbono nos refratários de MgO-C geralmente é classificado em duas categorias: a) oxidação direta e b) oxidação indireta [7].…”

Section: Introductionunclassified

Redução Da Oxidação De Refratários À Base De Carbono Utilizando Coating De Alta Performance

Almeida¹,

Pereira²,

Vernilli³

2017

Anais Do Seminário De Aciaria, Fundição E Metalurgia De Não-Ferrosos

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ResumoA campanha dos refratários à base de carbono aplicados como revestimento de trabalho de diversos equipamentos siderúrgicos depende da soma de diversos fatores como resistência à corrosão, resistência à oxidação do carbono, estabilidade termomecânica, entre outros. Durante a etapa de aquecimento inicial de revestimentos refratários novos ocorre a oxidação prematura do carbono presente no revestimento refratário, reduzindo a vida útil do revestimento precocemente. Para reduzir a oxidação precoce do carbono foi desenvolvido um novo coating cerâmico que atua como uma eficiente barreira física, reduzindo o contato do oxigênio da atmosfera de aquecimento com o carbono presente no refratário. O coating desenvolvido possui uma fase ligante com pega química ativada termicamente e possui como carga refratária um composto sílico-aluminoso com elevada estabilidade térmica. Os resultados laboratoriais de avaliação de desempenho revelaram que com a aplicação do novo coating desenvolvido reduz-se a oxidação prematura do carbono em até 77% e elevase a vida útil do revestimento em alguns casos em até 15%. O coating desenvolvido revelou possuir excelente desempenho quanto a proteção do refratário MgO-C contra a oxidação do carbono que ocorre durante a etapa de aquecimento de equipamentos com refratários novos, comprovando sua aplicabilidade em diversos equipamentos siderúrgicos que possuem revestimentos refratários à base de carbono. Palavras-chave:Coating cerâmico; Oxidação; Refratários à base de carbono. HIGH PERFORMANCE CERAMIC COATING TO REDUCE OXIDATION OF CARBON BASED REFRACTORIES AbstractThe campaign of the carbon-based refractories applied as working line of steel making equipment's depends on many factors, such as corrosion resistance, oxidation resistance carbon, thermo-mechanical stability, among others. During the initial heating stage of new refractory lining, the premature oxidation of the carbon present in the coating occurs, reducing the refractory's lifespan. Aiming to reduce this oxidation's effects, a new ceramic coating was developed, that acts as an efficient physical barrier, reducing the contact of atmosphere's oxygen with the carbon in the refractory. This new coating has a binder phase with a thermally activated chemical handle and has as refractory load a silico-aluminous compound with high thermal stability. Laboratory results of performance evaluation revealed that with the application of this new coating, the premature oxidation of carbon reduces up to 77% and the lifespan rises up to 15%. This coating was found to have an excellent performance regarding the protection of the MgO-C refractories' against the carbon oxidation that occurs during the heating stage of equipment's with new refractories, proving its applicability in various steel equipment that have carbon based refractory linings.

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“…[15][16][17][18][19][20] However, the relationship between floating state of deadman and molten iron flow in hearth bottom as well as the erosion position is still confusing. The influence of floating height of deadman on molten iron flow is the key to solve this problem.…”

Section: Sensitive Influence Of Floating State Of Blast Furnace Deadmmentioning

confidence: 99%