Tijolos Refratários para Fornos Túnel em Fábricas de Tijolos Cerâmicos Sinterizados
Os fornos túnel são sistemas de queima contínua de alta temperatura caracterizados por estruturas longas e múltiplas zonas térmicas. Cada seção opera sob diferentes condições de temperatura, atmosfera e tensão mecânica. Portanto, a seleção e configuração adequadas de tijolos refratários são críticas para o desempenho do forno, eficiência energética e vida útil.
I. Tipos e Propriedades de Tijolos Refratários Usados em Fornos Túnel
1. Principais Tipos por Material
| Nº |
Tipo de Refratário |
Composição Principal |
Temperatura de Serviço (°C) |
Principais Características |
Aplicações Típicas |
| 1 |
Tijolo de Alta Alumina |
Al₂O₃ ≥ 55% |
1300–1600 |
Alta resistência à compressão, boa resistência à escória, baixa resistência ao choque térmico |
Teto da zona de queima, porta do forno, áreas de contato com a chama |
| 2 |
Tijolo de Mulita |
3Al₂O₃·2SiO₂ |
1350–1700 |
Baixa expansão térmica, excelente resistência ao choque térmico, sem deformação |
Teto e parede da zona de queima, zona de isolamento |
| 3 |
Tijolo de Cordierita |
2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂ |
1250–1400 |
Expansão térmica muito baixa, excelente resistência ao choque térmico |
Zona de queima inferior, área de transição |
| 4 |
Tijolo de Alta Alumina Leve |
Al₂O₃ poroso ≥ 50% |
≤1350 |
Leve, excelente isolamento |
Camada de isolamento, parede secundária, camada superior do teto |
| 5 |
Tijolo de Argila Refratária |
Al₂O₃ 30–45% |
1200–1350 |
Econômico, fácil de construir, moderada resistência ao choque térmico |
Zona de pré-aquecimento, parede externa, revestimento da chaminé |
| 6 |
Tijolo Isolante |
SiO₂–Al₂O₃ |
≤1100 |
Baixa condutividade térmica, leve |
Camada de isolamento da parede externa |
| 7 |
Tijolo de Sílica |
SiO₂ ≥ 95% |
1650–1700 |
Excelente resistência à fluência em alta temperatura, resistente a ácidos |
Teto superior da zona de queima, cabeça do forno |
| 8 |
Tijolo Resistente ao Desgaste |
Composto à base de alta alumina ou mulita |
≤1400 |
Excelente resistência à abrasão e impacto |
Zona da roda do carro, borda da pista, topo do carro do forno |
| 9 |
Tijolo de Carbeto de Silício (SiC) |
SiC ≥ 70% |
1500–1650 |
Alta condutividade térmica, resistência à oxidação e erosão |
Zona do queimador, área de impacto da chama, base do carro |
| 10 |
Bloco Moldável / Pré-moldado |
À base de alta alumina, mulita ou SiC |
1300–1600 |
Boa integridade e estanqueidade |
Portas do queimador, arcos, juntas de vedação |
| 11 |
Placa / Manta de Fibra Cerâmica |
Al₂O₃ + SiO₂ |
≤1400 |
Leve, excelente isolamento, fácil instalação |
Isolamento externo, portas do forno, revestimento da parede |
| 12 |
Tijolo Moldado / Personalizado |
Composição personalizada |
Varia |
Ajuste de precisão, geometria personalizada |
Tijolo do queimador, pé do arco, peças de transição |
II. Configuração Refratária e Padrões de Construção no Projeto de Fornos Túnel
1. Configuração de Material Recomendada por Seção do Forno
| Seção do Forno |
Tipos de Tijolos Recomendados |
Espessura (mm) |
Temperatura (°C) |
Descrição |
| Teto (Zona de Queima) |
Mulita / Cordierita + Alta Alumina Leve + Fibra Cerâmica |
500–550 |
1250–1300 |
Combina alta resistência e isolamento |
| Parede (Zona de Queima) |
Alta Alumina / Mulita + Alumina Leve + Placa de Fibra |
500 |
1200–1300 |
Resistente ao calor interno, isolante externo |
| Parede (Zona de Pré-aquecimento) |
Argila Refratária + Alumina Leve |
400–500 |
900–1100 |
Enfatiza a resistência ao choque térmico |
| Zona de Isolamento |
Cordierita + Tijolo Isolante |
400 |
900–1000 |
Reduz a perda de calor |
| Revestimento da Chaminé |
Argila Refratária / Tijolo SiC |
250–350 |
800–1000 |
Alta resistência à erosão |
| Porta do Forno / Painéis de Vedação |
Mulita + Placa de Fibra + Placa de Aço |
450–500 |
1100–1200 |
Combina isolamento e resistência mecânica |
| Superfície do Carro do Forno |
Cordierita / SiC / Tijolo de Alta Alumina |
230 |
1000–1250 |
Suporta carga e resistente ao desgaste |
| Camada de Isolamento do Carro do Forno |
Tijolo Isolante + Fibra Cerâmica |
200–250 |
≤900 |
Reduz a condução de calor |
| Porta do Queimador / Pé do Arco |
Blocos SiC / Moldáveis |
Personalizado |
1300–1500 |
Alta resistência ao choque térmico e erosão |
2. Padrões de Construção e Alvenaria
| Item |
Requisitos Técnicos |
| Juntas de Tijolos |
≤ 2 mm; juntas escalonadas ≥ 1/4 do comprimento do tijolo |
| Ancoragem |
Âncoras de aço inoxidável a cada 5 camadas de tijolos |
| Argamassa |
Use argamassa refratária correspondente (mesmo material de base) |
| Sequência de Construção |
Construa as paredes primeiro, depois os arcos; revestimento interno antes da camada externa |
| Secagem e Aquecimento |
Taxa de aquecimento inicial ≤ 30°C/hora para evitar rachaduras |
| Controle do Arco |
Controle preciso da curvatura para evitar a concentração de tensões |
| Vedação das Juntas |
Composto de vedação de alta temperatura ou preenchimento com fibra cerâmica |
III. Padrões para Materiais Refratários Qualificados
1. Aparência e Tolerância Dimensional (por GB/T 2992.1, GB/T 16544)
| Item |
Requisito |
| Superfície |
Lisa, sem rachaduras, lascas ou poros densos |
| Tolerância Dimensional |
±2 mm em comprimento, largura e altura |
| Uniformidade da Densidade |
≤ ±0,05 g/cm³ de variação dentro do mesmo lote |
2. Propriedades Físicas e Químicas (Ref. GB/T 3995, GB/T 10325)
| Propriedade |
Alta Alumina |
Mulita |
Cordierita |
Argila Refratária |
| Densidade Aparente (g/cm³) |
2,3–2,6 |
2,4–2,7 |
1,9–2,2 |
2,0–2,2 |
| Porosidade Aparente (%) |
18–22 |
15–20 |
25–30 |
22–26 |
| Resistência à Compressão a Frio (MPa) |
≥60 |
≥70 |
≥45 |
≥35 |
| Variação Linear Permanente (%) |
±0,2 |
±0,3 |
±0,3 |
±0,4 |
| Refratariedade Sob Carga (°C) |
≥1450 |
≥1600 |
≥1400 |
≥1350 |
| Resistência ao Choque Térmico (ciclos 900°C–água) |
≥20 |
≥25 |
≥30 |
≥15 |
3. Procedimento de Inspeção e Aceitação
Inspeção da Matéria-Prima
Composição química (Al₂O₃, SiO₂, teor de Fe₂O₃)
Análise de fase (teste XRD)
Teste do Produto Acabado
Inspeção dimensional e visual
Teste de densidade aparente e resistência à compressão após a queima
Teste de resistência ao choque térmico
Documentação
Relatório de teste de fábrica com dados químicos e físicos
Certificado de qualidade em conformidade com os padrões GB/T, ISO ou ASTM
Verificação no Local
Amostragem aleatória de ≥10% para reteste antes do uso
Apenas materiais aprovados podem ser usados na construção do forno
IV. Princípios de Seleção para Materiais Refratários
| Princípio |
Descrição |
| Correspondência de Temperatura |
Selecione os materiais de acordo com as zonas térmicas e a temperatura de serviço |
| Prioridade de Resistência ao Choque Térmico |
Tetos e zonas de queimadores exigem tijolos de mulita ou cordierita |
| Coordenação da Resistência Mecânica |
Use tijolos de alta alumina ou SiC para áreas de suporte de carga |
| Coordenação do Isolamento |
Combine tijolos internos densos com camadas externas leves |
| Qualificação do Fornecedor |
Deve possuir certificação ISO/GB e relatórios de testes de terceiros |
| Verificação da Amostra |
Novos fornecedores devem passar nos testes de desempenho de queima antes da aprovação |
Conclusão
Um sistema refratário bem projetado garante:
Operação estável do forno túnel
Baixo consumo de energia
Vida útil prolongada do forno
Qualidade consistente do produto
A seleção e configuração adequadas de tijolos refratários são fundamentais para o sucesso das modernas fábricas de tijolos cerâmicos sinterizados e para a eficiência geral dos projetos de construção de fornos túnel.
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