วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดค่าของวัสดุทนไฟสำหรับเตาเผาปูนซีเมนต์แบบกระบวนการแห้งใหม่

วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดค่าวัสดุทนไฟสำหรับเตาเผาปูนซีเมนต์กระบวนการแห้งใหม่
การใช้วัสดุทนไฟในเตาเผาปูนซีเมนต์แบบกระบวนการแห้งใหม่เป็นเรื่องปกติ โดยวัสดุสำหรับอุปกรณ์นิ่งคิดเป็นประมาณ 70% ถึง 80% ของทั้งหมด ข้อกำหนดเฉพาะที่แตกต่างกันของเตาเผาและระบบซีเมนต์มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับวัสดุทนไฟ และต้องเลือกพันธุ์ที่เหมาะสมสำหรับการจับคู่การออกแบบ ในเวลาเดียวกัน ความแตกต่างในคุณภาพของวัตถุดิบ เงื่อนไขของอุปกรณ์ และพฤติกรรมการควบคุมการปฏิบัติงานที่ผู้ผลิตหลายรายใช้ ส่งผลให้ข้อกำหนดสำหรับวัสดุทนไฟแตกต่างกันเล็กน้อย
1. เตาเผาแบบหมุน
วัสดุทนไฟแบบหล่อได้ที่ใช้ในเตาเผาแบบหมุน โดยเฉพาะวัสดุทนไฟที่ปากเตาเผาด้านหน้า ไม่เพียงแต่ต้องทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 1,400 องศาในระหว่างการใช้งานเท่านั้น แต่ยังทนทุกข์จากความเครียดทางกล ความเครียดจากความร้อน และการกัดเซาะของสารเคมีอีกด้วย ดังนั้นอายุการใช้งานของวัสดุทนไฟที่หล่อได้ที่ปากเตาเผาด้านหน้าจึงมีผลกระทบสำคัญต่อวงจรการทำงานของสายการผลิตปูนซีเมนต์ทั้งหมด
1. เนื่องจากเป็นอุปกรณ์แบบไดนามิก วัสดุทนไฟที่หล่อได้ที่ปากเตาเผาด้านหน้าของเตาเผาแบบหมุนจะต้องได้รับความเค้นเชิงกลสองประเภทระหว่างการทำงาน: ความเค้นเฉือนในแนวรัศมีของเตาเผา และความเครียดแรงอัดตามแนวแกนตามทิศทางของถังเตาเผา ความเค้นเฉือนในแนวรัศมีส่วนใหญ่มาจากการเสียรูปเชิงกลที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเตาเผาแบบหมุน เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเตาเผาเพิ่มขึ้นและความเร็วของเตาเผาเพิ่มขึ้น การบีบอัดและการคลายตัวของปากเตาเผาด้านหน้าจะทวีความรุนแรงมากขึ้น และความเสียหายต่อแรงเฉือนในแนวรัศมีที่เกิดจากวัสดุทนไฟที่หล่อได้ก็มีมากขึ้นเช่นกัน สาเหตุหลักสำหรับความเค้นอัดตามแนวแกนที่ปากเตาเผาด้านหน้าเกิดจากการเอียง 3.5% ถึง 4% ของตัวเตาเผาโดยมีเส้นแนวนอน ในระหว่างการทำงานของเตาเผา วัสดุภายในเตาเผาจะเคลื่อนจากส่วนท้ายของเตาเผาไปยังทิศทางของหัวเตาเผา วัสดุที่เทที่ปากเตาเผาด้านหน้ามีแนวโน้มที่จะเคลื่อนไปทางทิศทางหัวเตาเผาภายใต้แรงกระทำร่วมกันของแรงผลักของวัสดุที่เคลื่อนที่และแรงส่วนประกอบตามแนวแกนของอิฐทนไฟภายในเตาเผา ภายใต้การกระทำของความเค้นเชิงกลทั้งสองประเภทนี้ จำเป็นต้องมีความแข็งแรงเชิงกลที่เพียงพอสำหรับการหล่อที่ปากเตาเผาด้านหน้า
2 ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในระหว่างการทำงานของเตาเผาแบบหมุน อุณหภูมิของทางออกของปูนเม็ดที่ปากเตาเผาด้านหน้าจะสูงถึง 1,400 องศา และอุณหภูมิของอากาศทุติยภูมิที่เข้าสู่เตาเผาจะสูงถึง 1,200 องศา ในระหว่างการทำงานของตัวเตาเผา ผิวเตาเผาจะค้างและตกลงบ่อยครั้ง และอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ความเครียดจากความร้อนที่เกิดขึ้นคือสาเหตุหลักประการหนึ่งของความเสียหายของแบบหล่อที่ปากเตาเผาด้านหน้า ด้วยแนวโน้มของการพัฒนาขนาดใหญ่-ในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ เส้นผ่านศูนย์กลางเตาเผาจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และปริมาณการปล่อยออกจากปากเตาเผาก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มความเครียดเชิงกล แต่ยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงทางความร้อนภายในเตาเผาอีกด้วย โหลดความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ของแบบหล่อก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และผลการทำลายล้างของความเครียดจากความร้อนจะชัดเจนยิ่งขึ้น ในกรณีนี้ การหล่อที่เตาเผาด้านหน้าควรมีความเสถียรจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันได้ดีกว่า
3 การพังทลายของสารเคมีเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความเสียหายของวัสดุทนไฟที่ใช้ในเตาเผาปูนซีเมนต์ เนื่องจากหินปูนมีเกรดที่แตกต่างกันและคุณภาพของเชื้อเพลิงที่ใช้ในแต่ละภูมิภาค เนื้อหาของส่วนประกอบที่เป็นอันตราย เช่น อัลคาไล * * * และกำมะถันในเตาเผาก็แตกต่างกันไปเช่นกัน ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในแร่ดิบและเชื้อเพลิงดิบจะระเหยที่อุณหภูมิสูง และก๊าซอัลคาไลน์เหล่านี้จะเข้าสู่เตาเผาพร้อมกับวัตถุดิบ ที่อุณหภูมิแวดล้อม 1350 องศาถึง 1450 องศาในเตาเผา ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายและก๊าซอัลคาไลน์ในวัสดุเตาเผามีผลกระทบต่อการกัดเซาะทางเคมีอย่างรุนแรงด้วยวัสดุที่เทที่ปากเตาเผาด้านหน้า ก่อให้เกิดแร่ธาตุที่ขยายตัวซึ่งทำให้เกิดการแตกร้าวและการลอก ส่งผลให้เกิดความเสียหาย "การแตกร้าวของด่าง" ดังนั้นการหล่อที่ปากเตาเผาด้านหน้าจึงควรมีความต้านทานด่างได้ดี
โดยสรุป การหล่อได้ที่ปากเตาเผาด้านหน้าควรมีความต้านทานไฟ ความแข็งแรงทางกล ความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจากความร้อน และความต้านทานด่างในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง-เพียงพอ การเทวัสดุที่เตาเผาด้านหน้ามีความสำคัญมาโดยตลอดในวัสดุทนไฟที่ใช้ในเตาเผาซีเมนต์ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ ขนาดของเตาเผาปูนซีเมนต์จึงค่อยๆ เพิ่มขึ้น และวัสดุเทที่เตาเผาด้านหน้าก็ได้รับการพัฒนาด้วยวัสดุทนไฟอลูมินา คอรันดัม และโดโลไมต์สูง วัสดุหล่อแบบปากเตาเผาคอรันดัมมัลไลต์ PA80DT ของบริษัทเราถูกนำมาใช้ครั้งแรกในสายการผลิตปูนซีเมนต์ 2500 ตัน/วันของ Zhejiang Tongxing Group Cement Co., Ltd. ซึ่งสร้างขึ้นในปี 2001 โดยมีอายุการใช้งาน 8-10 เดือนขึ้นไป ต่อมา ได้รับการแนะนำอย่างกว้างขวางให้ใช้ในสายการผลิตปูนซีเมนต์แห้งใหม่ที่มีขนาด 2,500 ตัน/วัน และ 5,000 ตัน/วัน จากสภาพการทำงานจริงของสายการผลิตปูนซีเมนต์แบบกระบวนการแห้งใหม่ มีการเสนอมาตรฐานใหม่สำหรับวัสดุทนไฟที่ปากเตาเผาด้านหน้า เราได้พัฒนาวัสดุหล่อแบบปากเตาเผาคอรันดัมมัลไลต์ HR-75MDT ซึ่งมีอายุการใช้งาน 10-12 เดือนและตรงตามความต้องการของลูกค้า การพัฒนาวัสดุทนไฟถือเป็นความท้าทายใหม่สำหรับการก่อสร้างอุปกรณ์สายการผลิตปูนซีเมนต์ 5,000 ตัน/วัน สำหรับสภาพการทำงานเฉพาะของสายการผลิตปูนซีเมนต์ 5000 ตัน/วัน เรายังได้พัฒนาวัสดุหล่อปากเตาเผาที่มีเส้นใยเหล็กคอรันดัมมัลไลต์ HR-75MTTF ที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลและเสถียรภาพการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวัสดุในขณะที่พิจารณาประสิทธิภาพของ HR-PA80DT และ HR-75MDT
2. หัวเผา (ท่อฉีดถ่านหิน)
สภาพแวดล้อมการทำงานของหัวเผาอยู่ที่ประมาณ 1,400 องศา และอุณหภูมิเปลวไฟอยู่ที่ประมาณ 2,000 องศา ทำงานในบรรยากาศที่เป็นด่างเป็นเวลานาน และอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงบ่อยกว่า และความแตกต่างของอุณหภูมิก็ใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับปากเตาเผาด้านหน้า ดังนั้นจึงต้องมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่สูงขึ้น ส่วนหน้าของหัวเผามักถูกลมกัดเซาะจากกระแสลมภายในเตาเผาเสมอ โดยเฉพาะส่วนล่างซึ่งมีความรุนแรงมากกว่า นอกจากนี้ การไหลของอากาศนี้ยังมีฝุ่นปูนเม็ดอยู่ภายในเตาเผา และเตาเผาแบบทนไฟที่หล่อได้ของหัวเผาจำเป็นต้องมีความต้านทานการสึกหรอเพียงพอ เมื่อพิจารณาจากสองประเด็นข้างต้น ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับเตาเผาแบบหล่อได้จะสูงกว่าข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับเตาเผาด้านหน้าแบบหล่อได้ จากสภาพการทำงานของอุปกรณ์สายการผลิตปูนซีเมนต์แบบแห้งใหม่ ซึ่งสอดคล้องกับเตาเผาด้านหน้าแบบหล่อได้ เราได้พัฒนาท่อฉีดถ่านหิน HR-75MET, HR-75MEF และ HR-PA80ET * * * ที่มีอายุการใช้งาน 5-8 เดือน
3. เครื่องดูดควันและตะแกรงทำความเย็น
เครื่องดูดควันและตะแกรงทำความเย็นเป็นอุปกรณ์ที่อยู่นิ่งซึ่งได้รับความเสียหายจากความเครียดทางกลค่อนข้างน้อย โดยทั่วไปอุณหภูมิในการทำงานจะต่ำกว่าอุณหภูมิภายในเตาเผาแบบหมุน และข้อกำหนดสำหรับการหล่อแบบทนไฟค่อนข้างต่ำกว่า
มีหลายส่วนพิเศษที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข ประการแรก วัสดุทนไฟที่หล่อได้ภายใต้ฝากระโปรงเตาเผาจะต้องได้รับแรงกระแทกทางความร้อนกลับคืนมาของปูนเม็ดอุณหภูมิสูง-ที่ไหลลงมาจากปากเตาเผา สำหรับเตาเผาปูนซีเมนต์ขนาดใหญ่บางแห่ง การผลิตปูนเม็ดรายวันมีปริมาณมาก และภาระความร้อนที่นี่ค่อนข้างสูง หากการบ่มและการควบคุมอุณหภูมิของอะลูมินาทนไฟสูงทั่วไปที่หล่อได้ไม่ดีก็อาจแตกและหลุดได้ง่าย ที่ด้านบนของฝากระโปรงใกล้กับท่ออากาศที่สาม การไหลของฝุ่นค่อนข้างรุนแรง และความต้านทานการสึกหรอของวัสดุหล่อก็ดีที่อุณหภูมิสูง การสร้างวัสดุหล่อด้านบนเป็นเรื่องยาก และมีข้อกำหนดสูงในด้านความสามารถในการไหลและความแข็งแรงในช่วงเริ่มต้นของวัสดุ เหตุผลที่สองคือส่วนบนสุดของส่วนหน้าของตะแกรงทำความเย็นไม่เพียงแต่ได้รับผลกระทบจากความร้อนสะท้อนกลับของปูนเม็ดเท่านั้น แต่ยังมีอุณหภูมิในการทำงานที่ค่อนข้างสูงและแปรผันอีกด้วย ผนังด้านล่างทั้งสองด้านของส่วนหน้าได้รับความเสียหายจากความเค้นเชิงกลและความร้อนบางประการ เนื่องจากปูนเม็ดอุณหภูมิสูง-ที่ไหลผ่านปากเตาเผามาเป็นเวลานาน จุดที่สามคือจุดเปลี่ยนของสาขาที่สามซึ่งยังมีแนวโน้มที่จะสึกหรอภายใต้การกัดเซาะของกระแสลมฝุ่น
การใช้วัสดุหล่อทนไฟสำหรับชิ้นส่วนที่กล่าวมาข้างต้น-ควรได้รับการคัดเลือกอย่างสมเหตุสมผลตามสภาพการทำงานที่เกี่ยวข้อง HR-DFB1 พร้อมประสิทธิภาพการป้องกันการระเบิดตั้งแต่ต้น-, HR-DFB ที่มีความต้านทานการสึกหรอสูงกว่า และ HR-มัลไลท์หล่อทนไฟ M66 ที่ต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีกว่า ล้วนเป็นวัสดุที่เหมาะสม เมื่อออกแบบชิ้นส่วนอื่นๆ วัสดุหล่อทนไฟอลูมินาสูงทั่วไปสามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้
4. ระบบการสลายตัวก่อน
วัตถุดิบจะถูกค่อยๆ ให้ความร้อนในเครื่องอุ่นก่อน และส่วนประกอบที่เป็นอันตราย เช่น อัลคาไล * * * ซัลเฟอร์ในวัตถุดิบจะถูกระเหยและควบแน่นอย่างต่อเนื่อง มีการหมุนเวียนและเสริมสมรรถนะซ้ำๆ ทำให้เกิดการกัดเซาะทางเคมีอย่างรุนแรงต่อวัสดุทนไฟที่หล่อได้ และนำไปสู่ความเสียหาย "การแตกร้าวของอัลคาไล" ดังนั้น จึงมีการใช้การหล่อแบบทนทานต่อด่างที่มีความแข็งแรงสูง-ในบริเวณนี้ในระหว่างการออกแบบ เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุดิบดั้งเดิม ความเข้มข้นของการเสริมสมรรถนะของอัลคาไล * * * และกำมะถันในปูนเม็ดของท่อไซโคลนความร้อน * * จะสูงถึง 5 เท่า, 80-100 เท่า และ 3-5 เท่า ตามลำดับ ในกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ ระบบก่อนการสลายตัวที่ส่วนท้ายเตาเผามักจะเผชิญกับสถานการณ์การอุดตันของเปลือกโลก ส่วนหลักของระบบก่อนการสลายตัวที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตันของเปลือกโลกคือส่วนแนวนอนตั้งแต่ปล่องควันที่เพิ่มขึ้นไปจนถึงท่ออากาศ C5, ข้อต่อส่วนขยาย C5 และท่อระบาย การอุดตันส่วนใหญ่เกิดจากวัสดุยึดติดที่อุณหภูมิสูง ความลาดชันของการหดตัวและการปล่อยของห้องควันหางเตาเผาส่วนใหญ่ถูกปิดกั้นโดยวัสดุเปลือกโลกซึ่งมีความแข็งและมีปริมาณอัลคาไลสูง ส่วนแนวนอนของท่ออากาศ C5-C4 ส่วนใหญ่ถูกปิดกั้นโดยตะกอนวัตถุดิบซึ่งมีผงจำนวนมากและทำความสะอาดง่าย กรวยของเตาสลายตัวส่วนใหญ่ถูกบล็อกโดยเถ้าถ่านหินหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง การวิเคราะห์ทางเคมีของการอุดตันของเปลือกโลกและเถ้าเตาเผาโดยองค์กรปูนซีเมนต์แห่งหนึ่งแสดงให้เห็นว่าปริมาณ * * * ที่สูงเป็นเหตุผลพื้นฐานสำหรับการอุดตันของเปลือกโลกบ่อยครั้งในระบบก่อนการสลายตัว ซึ่งบางส่วนเกี่ยวข้องกับเกรดของหินปูนที่ใช้โดยองค์กรปูนซีเมนต์และคุณภาพของวัตถุดิบและเชื้อเพลิง