Análisis del revestimiento refractario del crisol del horno alto. Desgaste y diseño

Abstract

El proceso siderúrgico está íntimamente ligado a la utilización de arcillas y otros materiales refractarios para la construcción y protección de hornos. Uno de los hornos más importantes en siderurgia es el llamado horno alto, donde se efectúa el proceso de reducción del mineral de hierro en presencia cok como agente reductor y su tiempo de campaña viene dado por el tiempo de vida útil del revestimiento del crisol, siendo este el nombre que recibe la parte inferior del horno, donde se almacena el arrabio y otros productos de la reducción. Como parte del proyecto “Estudio y selección de materiales refractarios del horno alto con el objetivo de disminuir su degradación en servicio e incrementar su vida útil” propuesto por ArcelorMittal Global R&D, se realizó este trabajo fin de máster, en el que se presenta el análisis de información recopilada sobre el revestimiento del crisol del horno alto, de modo que sirva como material de consulta para una primera aproximación al diseño de un nuevo revestimiento. Se inicia con una breve descripción del horno alto y los procesos físico-químicos que allí ocurren. Luego se describen los procesos de fabricación y las características físico-mecánicas de los refractarios que pueden ser empleados en el revestimiento de crisoles, para posteriormente estudiar los diferentes mecanismos de desgaste que pueden sufrir los refractarios durante la operación. Con esta base, se discuten diferentes aproximaciones al diseño del revestimiento considerando también el papel que juega el sistema auxiliar de refrigeración del horno alto.