January 21, 2026
La selección científica de ladrillos refractarios para hornos de fundición por inyección es fundamental para garantizar el funcionamiento seguro y estable de los equipos de fundición de metales no ferrosos. Un horno de fundición por inyección es un dispositivo de fundición de metales no ferrosos a gran escala, compuesto principalmente por tres partes: la torre de reacción, el tanque de sedimentación y el conducto ascendente. Debido a las diferencias significativas en los niveles de temperatura, las características de los medios y las condiciones de erosión del flujo de aire en cada parte, la selección de materiales refractarios y la configuración estructural deben diseñarse específicamente de acuerdo con las condiciones de trabajo específicas.
Características estructurales generales y principios de selección de materiales refractarios de los hornos de fundición por inyección
Las diferentes áreas funcionales del horno de fundición por inyección realizan diferentes funciones de proceso y, por lo tanto, tienen requisitos significativamente diferentes para el rendimiento de los materiales refractarios. La torre de reacción es principalmente responsable de las reacciones rápidas a alta temperatura, el tanque de sedimentación es responsable del almacenamiento y la separación de la masa fundida, y el conducto ascendente es responsable del transporte de gases de combustión a alta temperatura. Por lo tanto, la selección de ladrillos refractarios debe considerar de manera integral la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la erosión de la escoria, la resistencia a la erosión del flujo de aire y las condiciones de mantenimiento y reemplazo, en lugar de simplemente buscar materiales de alta calidad.
Torre de reacción: Configuración de ladrillos refractarios en condiciones de alta temperatura y fuerte erosión
La torre de reacción es la parte más crítica del horno de fundición por inyección, con la temperatura más alta y las reacciones de materiales más concentradas. La temperatura máxima dentro del horno puede alcanzar los 1400-1500℃. Los materiales del horno de alta temperatura y el flujo de aire pasan rápidamente a través del cuerpo de la torre en cuestión de segundos, acompañados de algo de material fundido que fluye a lo largo de la pared interior, causando una fuerte erosión y corrosión química a los ladrillos refractarios. Dado que la torre de reacción está suspendida sobre el tanque de sedimentación y es difícil de reemplazar, su revestimiento principal generalmente utiliza ladrillos de magnesia-cromo electrofundidos o ladrillos de magnesia-cromo electrocolados para cumplir con los requisitos integrales de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la erosión y resistencia a la corrosión.
Las condiciones de trabajo del revestimiento superior de la torre de reacción son relativamente suaves. Esta área soporta principalmente el calor radiante, la temperatura es más baja y no está en contacto directo con los materiales del horno. Se pueden utilizar ladrillos de magnesia-cromo semi-recombinados o ladrillos de magnesia-cromo de alta calidad de enlace directo. En condiciones de fundición enriquecida con oxígeno de alta pureza y enfriamiento mejorado, la dependencia de ladrillos de magnesia-cromo de alta calidad se puede reducir aún más.
Tanque de sedimentación: Aplicación diferenciada de materiales refractarios en múltiples áreas
El tanque de sedimentación es el área más compleja en términos de configuración de materiales refractarios en el horno de fundición por inyección. El espacio superior del tanque de sedimentación está sujeto principalmente a gases de alta temperatura por encima de 1350°C. Dado que no está en contacto directo con el material fundido, el grado de erosión y corrosión es relativamente ligero. Por lo general, se utilizan ladrillos de magnesia-cromo semi-recombinados o ladrillos de magnesia-cromo de alta calidad de enlace directo, junto con una estructura de viga refrigerada por agua para reducir la temperatura del techo del horno y prolongar su vida útil.
La línea de escoria del tanque de sedimentación y el área debajo de la torre de reacción son las áreas más severamente erosionadas. La escoria del horno de inyección es alcalina, rica en FeO y SiO₂, y tiene fuertes propiedades corrosivas hacia los ladrillos refractarios. También se ve afectada por la erosión del material fundido y las frecuentes operaciones de colada de escoria. Esta área generalmente utiliza ladrillos de magnesia-cromo semi-recombinados de alta calidad con excelente resistencia a la escoria y a la erosión. Los ladrillos de magnesia-cromo electrofundidos re-bonded son más adecuados para el área de la línea de escoria.
El fondo del horno y el área debajo de la línea de escoria forman la base de soporte de carga de la estructura del revestimiento del horno. Aunque el grado de erosión es relativamente ligero, al menos un lado está en contacto a largo plazo con líquido a alta temperatura, lo que requiere alta resistencia a la compresión, baja porosidad aparente y alta temperatura de ablandamiento bajo carga. En la ingeniería práctica, a menudo se utilizan ladrillos de magnesia-cromo semi-recombinados de alta resistencia a la compresión o ladrillos de magnesia-cromo electrofundidos re-bonded. Las capas inferior y media del fondo del horno se combinan con ladrillos de arcilla refractaria y ladrillos aislantes de alta temperatura para cumplir con los requisitos de soporte de carga y aislamiento.
Selección de materiales refractarios para piezas de conexión y conducto ascendente
Las piezas de conexión de la torre de reacción, el tanque de sedimentación y el conducto ascendente están sujetas a la erosión del flujo de aire más concentrada. Esta área generalmente utiliza un tubo de cobre de enfriamiento como marco, con material colable refractario amorfo relleno en el interior. Se requiere que el material tenga buena resistencia a la corrosión y a la erosión a altas temperaturas, así como buena fluidez durante la construcción y suficiente tiempo de curado.
El conducto ascendente es el canal para la recolección y descarga de gases de combustión del horno de inyección. La temperatura normal de funcionamiento es generalmente de 1250–1300°C, y la velocidad de los gases de combustión varía de 5,0 a 9,0 m/s en diferentes áreas. Los ladrillos refractarios en esta área están sujetos a la erosión del flujo de aire y también son propensos a la acumulación de polvo. Por lo general, se utilizan ladrillos de magnesia-cromo semi-recombinados o ladrillos de magnesia-cromo de enlace directo. El área cercana al tanque de sedimentación y por encima del puerto de descarga de escoria tiene temperaturas más altas y cambios significativos en el flujo de aire, lo que hace que los ladrillos de magnesia-cromo semi-recombinados sean más adecuados. Algunos proyectos utilizan estructuras de placa de cobre refrigeradas por agua para reducir la frecuencia de mantenimiento.Conclusión
La selección de ladrillos refractarios para hornos de fundición por inyección debe guiarse por el principio de adecuación a las condiciones de funcionamiento. La experiencia práctica demuestra que la asignación racional de materiales refractarios en diferentes partes del horno debe lograr un equilibrio entre el rendimiento y la rentabilidad, al tiempo que se cumplen los requisitos de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y seguridad estructural. No se trata simplemente de utilizar los materiales de mayor calidad disponibles.
