Atmosfera controllata Sigillatura per la lavorazione dei metalli

I forni rotanti metallurgici servono all'industria siderurgica (riduzione diretta della produzione di ferro), agli impianti di ferro-lega (precursori di fusione) e ai processi metallurgici specializzati (dolomite calcinata, flussi, magnesia).Quello che separa la metallurgia dal cemento e la calce è l'atmosfera di processo: i forni metallurgici operano sia riducendo che ossidando atmosfere critiche al processo, e la contaminazione atmosferica ha conseguenze dirette sulla qualità del prodotto.

La produzione di ferro da spugna Direct Reduction (DRI) è la più grande applicazione unica: i pellet di minerale di ferro sono ridotti a ferro metallico in un forno rotante a carbone che funziona a circa 950-1,05°C in un'atmosfera di riduzione. La reazione di riduzione (Fe2O3 più 3 CO produce 2 Fe più 3 CO2) richiede gas ricco di CO; l'ingresso atmosferico ossida sia il prodotto che il gas di riduzione, arrestando la reazione localmente. I forni ferro-legali e speciali metallurgici operano a temperature simili o superiori con sensibilità atmosferica simile. Alcuni processi richiedono ossidanti piuttosto che ridurre le condizioni, ma in entrambi i casi la tenuta deve impedire la miscelazione dell'atmosfera piuttosto che controllare l'aria falsa perdita di carburante.

In un forno a spugna DRI, ogni chilogrammo di ingresso atmosferico non voluto ossida alcuni prodotti di ferro all'ossido di ferro, riducendo direttamente la percentuale di metallizzazione del ferro spugna. Le piante pagano un premio per tonnellata per il prodotto di metallizzazione superiore; la guarnizione si paga per il miglioramento della qualità del prodotto prima che venga conteggiato qualsiasi risparmio di carburante. Per gli impianti in ferro-lega, la contaminazione atmosferica produce una lega off-specification che può aver bisogno di essere ritrattata o venduta come prodotto di qualità inferiore. L'impatto economico è più grave che nel cemento: un unico spostamento dell'atmosfera compromessa può eliminare il costo della tenuta nel downgrade del prodotto da solo. Oltre alla qualità del prodotto, il falso controllo dell'aria nei forni metallurgici fornisce gli stessi vantaggi del carburante e dell'identificazione visti nel cemento e nella calce, più un vantaggio di processo-stabilità che è difficile da quantificare ma operativamente importante.

Il Duplex Kiln Sealing System è la raccomandazione primaria per i forni metallurgici, con specifiche di materiale regolate per la temperatura di esercizio inferiore rispetto al cemento e l'atmosfera specifica (riducente o ossidante). Gli elementi di tenuta a base di grafite sono tipicamente preferiti rispetto alla lamella nelle applicazioni di riduzione dell'atmosfera, poiché possono essere configurati per la compatibilità chimica con l'atmosfera del forno. Il Kiln Inlet Sealing System è particolarmente importante nei forni DRI dove l'estremità di alimentazione trasporta il flusso di gas riducente ed è più sensibile all'ingresso dell'aria.