L'altoforno caldo a combustione superiore può essere suddiviso approssimativamente in tre parti: l'area a media e bassa temperatura del rigeneratore inferiore, l'area ad alta temperatura del rigeneratore superiore e la camera di combustione del cono e l'area del bruciatore.
La struttura del forno dell'altoforno caldo a combustione superiore può essere divisa principalmente in due parti: il rigeneratore, la camera di combustione e la zona del bruciatore. Quanto segue riguarda principalmente il principio di funzionamento e la configurazione del materiale refrattario del rigeneratore dell'altoforno caldo.
Il rigeneratore è diviso in tre parti: la zona a bassa temperatura, la zona a media temperatura e la zona ad alta temperatura. A causa dei diversi ambienti di lavoro durante il funzionamento, ilmattone refrattarioanche la configurazione del materiale utilizzato è diversa.
1. Zona a bassa temperatura
La temperatura operativa dell'area inferiore a bassa temperatura del rigeneratore è inferiore a 900 gradi. La sua funzione principale è quella di sopportare il carico di gravità della muratura superiore e il forte processo di scambio termico per convezione nella fase iniziale dell'alimentazione dell'aria. I requisiti per i materiali refrattari in quest'area non sono troppo elevati e sono richiesti prodotti con una buona resistenza agli shock termici. Si consigliano i normali mattoni in argilla.
2. Zona a media temperatura
La temperatura nella zona centrale del rigeneratore oscilla spesso tra 800-1100 gradi. Questa zona è chiamata zona di transizione tra la zona ad alta temperatura e la zona a bassa temperatura. L'applicazione dei suoi mattoni refrattari richiede buone proprietà di scorrimento alle alte temperature. Si consiglia di utilizzare mattoni ad alto scorrimento in allumina o mattoni in argilla a basso scorrimento.
3. Zona ad alta temperatura
Nella parte superiore del rigeneratore, a causa dell'elevata temperatura e degli sbalzi alternati, i materiali refrattari selezionati devono avere una buona stabilità termica. I mattoni ad alto contenuto di allumina hanno un utilizzo limitato in quest'area a causa delle loro proprietà di scorrimento e di espansione.
I mattoni di andalusite rappresentano la migliore scelta di configurazione in quest'area in termini di prestazioni. Presentano i vantaggi di elevata refrattarietà, temperatura di rammollimento ad alto carico, buona stabilità alle alte temperature e buona resistenza agli shock termici, ma il prezzo dei mattoni di andalusite è relativamente alto.
Nelle applicazioni reali, ci sono sempre più casi di utilizzo di mattoni refrattari di silice in questo settore. I mattoni di silice presentano i vantaggi di una buona dilatazione termica e di un elevato punto di rammollimento del carico, ma rispetto ai mattoni di andalusite hanno scarse prestazioni anti-strip e una capacità di accumulo di calore leggermente inferiore. Se nello strato di lavoro della zona ad alta temperatura nella parte superiore dell'altoforno caldo vengono utilizzati mattoni di silice, è necessario selezionare come strato isolante mattoni di silice leggeri adatti al materiale dello strato di lavoro.
