În timpul construcției sau recondiționării cuptorului, sunt folosite cantități substanțiale de materiale refractare. Aceste materiale se împart în două categorii principale: preformatecărămizi refractareși ne-preformatemortare refractare. Ambele tipuri necesită apă în timpul instalării-mortarul refractar utilizat pentru cărămizile de așternut conține umiditate inerentă, în timp ce refractare turnabile și tuns necesită adăugarea deliberată de apă în timpul amestecării și aplicării. În consecință, cuptoarele nou construite sau reparate există inițial într-o stare „-apusă umedă”.
Umiditatea din zidăria refractară există în două forme distincte: (1) apă liberă (numită și apă de suprafață), care este adsorbită fizic sau prinsă în capcană și prezentă vizibil pe suprafețele de zidărie; și (2) apă legată chimic (sau apă cristalină), încorporată în rețeaua cristalină a fazelor hidratate formate în timpul prizei. Ambele forme prezintă riscuri semnificative pentru integritatea structurală și{3}}performanța pe termen lung; prin urmare, un proces de uscare termică controlată (adică, uscare în cuptor-) este obligatoriu înainte de punerea în funcțiune a cuptorului.
Reținerea umidității în căptușelile refractare implică trei pericole principale:
În primul rând, încălzirea prematură fără uscare adecvată poate genera o presiune internă a aburului care depășește rezistența la verde a materialelor turnate refractare neîntărite, ducând la fisurarea, ruperea sau delaminarea căptușelilor pereților și acoperișului.
În al doilea rând, vaporizarea indusă termic a umidității produce vapori de apă reactivi, inducând gradienți termici abrupti și promovând generarea excesivă de monoxid de carbon (CO)-ambele accelerează degradarea căptușelii refractare și compromit longevitatea operațională.
În al treilea rând, apa liberă facilitează migrarea alcaline și eflorescența ("realkali"), în special în condiții de umiditate ambientală și de temperatură -scăzută.
Fenomenul realkali se manifestă ca depuneri albicioase, pulverulente (descrise adesea ca „înflorire” sau „înghețare”), șlefuire a suprafeței sau prăfuire pe suprafețele refractare întărite. Apare predominant în timpul instalării pe vreme rece, când mortarele refractare care conțin oxizi de metale alcaline solubili (de exemplu, Na₂O, K₂O) reacţionează cu apa de amestec pentru a forma hidroxizi alcalini şi silicaţi coloidali. Aceste specii migrează prin acțiune capilară la suprafață, unde evaporarea le concentrează în precipitate albe higroscopice, slab aderente-, afectând astfel coeziunea suprafeței, rezistența la abraziune și stabilitatea chimică.
În plus, apa liberă reziduală exacerbează mecanismele de degradare la-înaltă temperatură. În condiții de funcționare, căptușelile refractare sunt supuse atacului eroziv din partea particulelor, impactului flăcării și gazelor corozive. Deși numai eroziunea se desfășoară treptat, prezența apei libere intensifică acest proces prin promovarea reacțiilor hidrotermale, accelerând descompunerea fazei și facilitând propagarea microfisurilor-reducând în cele din urmă rezistența mecanică, rezistența la șocuri termice și durata generală de viață.
În consecință, uscarea în cuptor-este un pas indispensabil atât în punerea în funcțiune a cuptoarelor noi, cât și în repararea refractarelor. Acest tratament termic controlat servește la două obiective principale: (1) îndepărtarea progresivă a tuturor umezelii-libere și legate-prin difuzie-de gradient și evaporare de suprafață; și (2) preîncălzirea treptată a matricei refractare pentru a induce transformări de fază benefice și sinterizare. În timpul uscării, vaporii de apă migrează spre exterior din interior spre suprafața fierbinte, unde se evaporă; concomitent, umiditatea internă completează continuu frontul de evaporare, asigurând o deshidratare uniformă fără șoc termic sau deteriorare structurală.
