Durante la construcción o renovación del horno se emplean cantidades sustanciales de materiales refractarios. Estos materiales se dividen en dos categorías principales: preformadosladrillos refractariosy no-preformadomorteros refractarios. Ambos tipos requieren agua durante la instalación.-El mortero refractario utilizado para los ladrillos contiene humedad inherente, mientras que los refractarios moldeables y pistolados requieren la adición deliberada de agua durante la mezcla y la aplicación. En consecuencia, los hornos recién construidos o reparados inicialmente existen en una condición "húmeda-instalada".
La humedad dentro de la mampostería refractaria existe en dos formas distintas: (1) agua libre (también denominada agua superficial), que está físicamente adsorbida o atrapada y visiblemente presente en las superficies de mampostería; y (2) agua unida químicamente (o agua cristalina), incorporada dentro de la red cristalina de fases hidratadas formada durante el fraguado. Ambas formas plantean riesgos importantes para la integridad estructural y el desempeño a largo plazo-; por lo tanto, es obligatorio un proceso de secado térmico controlado (es decir, secado en horno-) antes de poner en funcionamiento el horno.
La retención de humedad en revestimientos refractarios conlleva tres peligros principales:
En primer lugar, el calentamiento prematuro sin un secado adecuado puede generar una presión de vapor interna que excede la resistencia en verde de los moldes refractarios no curados, lo que resulta en agrietamiento, desconchado o delaminación de los revestimientos de paredes y techos.
En segundo lugar, la vaporización de la humedad inducida térmicamente produce vapor de agua reactivo, lo que induce gradientes térmicos pronunciados y promueve la generación excesiva de monóxido de carbono (CO).-Ambas cosas aceleran la degradación del revestimiento refractario y comprometen la longevidad operativa.
En tercer lugar, el agua libre facilita la migración y la eflorescencia de los álcalis ("realkali"), particularmente en condiciones de humedad ambiental y baja-temperatura.
El fenómeno realkali se manifiesta como depósitos de polvo blanquecinos (a menudo descritos como "floración" o "escarcha"), lijado de superficies o polvo en superficies refractarias curadas. Ocurre predominantemente durante la instalación en clima frío-cuando los morteros refractarios que contienen óxidos de metales alcalinos solubles (por ejemplo, Na₂O, K₂O) reaccionan con el agua de mezcla para formar hidróxidos alcalinos y silicatos coloidales. Estas especies migran a través de la acción capilar a la superficie, donde la evaporación las concentra en precipitados blancos higroscópicos y poco adherentes-lo que perjudica la cohesión de la superficie, la resistencia a la abrasión y la estabilidad química.
Además, el agua libre residual exacerba los mecanismos de degradación a alta-temperatura. En condiciones de servicio, los revestimientos refractarios están sujetos a ataques erosivos por partículas, impacto de llamas y gases corrosivos. Aunque la erosión por sí sola avanza gradualmente, la presencia de agua libre intensifica este proceso al promover reacciones hidrotermales, acelerar la descomposición de fases y facilitar la propagación de microfisuras-, lo que en última instancia reduce la resistencia mecánica, la resistencia al choque térmico y la vida útil general.
En consecuencia, el secado-en horno es un paso indispensable tanto en la puesta en marcha de nuevos hornos como en la reparación de refractarios. Este tratamiento térmico controlado tiene dos objetivos principales: (1) eliminación progresiva de toda la humedad-libre y unida-mediante gradiente-difusión impulsada y evaporación superficial; y (2) precalentamiento gradual de la matriz refractaria para inducir transformaciones de fase beneficiosas y sinterización. Durante el secado, el vapor de agua migra desde el interior hacia la superficie caliente, donde se evapora; Al mismo tiempo, la humedad interna repone continuamente el frente de evaporación, lo que garantiza una deshidratación uniforme sin choque térmico ni daños estructurales.
