تحليل الضرر الناتج عن البطانة التحويلية لخيوط الأسمنت الدوارة ومتطلبات اختيار البناء

1 المقدمة
غالبًا ما يؤثر تلف البطانة المقاومة للحرارة للفرن الدوار على استمرارية الإنتاج وهو أحد حوادث المعدات الشائعة. تشمل أسباب الحادث هيكل التصميم والجودة المقاومة للحرارة وجودة البناء والتشغيل والصيانة. من خلال تحليل شامل لحوادث تلف البطانة المختلفة ، من المفيد معرفة بعض الأسباب الشائعة واتخاذ تدابير التحكم المسبق لتجنب وقوع الحوادث إلى أقصى حد.
2. دور البطانة الحرارية للفرن الدوار
(1) منع الضرر المباشر لجسم الفرن عن طريق اللهب أو تدفق الهواء بدرجة حرارة عالية ، وحماية جسم أسطوانة الفرن.
(2) منع تآكل جسم الفرن بالمواد الضارة (C 0 ، S02).
(3) منع المواد وتدفق الهواء من تآكل جسم الفرن.
(4) تقليل درجة حرارة جسم الفرن لمنع تأكسد جسم الفرن بشكل مؤكسد.
(5) لديها وظيفة تخزين الحرارة والحفاظ على الحرارة.
(6) يمكنها تحسين أداء جلد الفرن المعلق.
3. شكل الأضرار التي لحقت البطانة الحرارية
3.1 الأشكال الشائعة للضرر
غالبًا ما تتعرض البطانة المقاومة للصهر للفرن الدوار للتأثيرات المشتركة للإجهاد الميكانيكي ، واحتكاك المواد ، والإجهاد الحراري ، وتدفق الهواء ، والتآكل الكيميائي في ظل حالة الدوران لفترة طويلة ، مما يؤدي غالبًا إلى حدوث المشكلات التالية:
(1) تعرضت كتلة الرفع للتأثير اللامركزي للدوران الميكانيكي ، وتأثير درجة الحرارة العالية والاحتكاك الناتج عن تأثير الحجر لفترة طويلة ، مما يؤدي إلى تشويه الكتلة الجاهزة ، وسقوط المقاومة للحرارة المواد ، وتخفيف السماكة ، مما يجعل الطوب الحراري المملوء بين كتل الرفع يتشوه ويسقط.
(2) فقدان ذوبان الطبقة الملبدة بدرجة حرارة عالية.
(3) إن تدفق الهواء مع اختلاف كبير في درجة الحرارة في جسم الفرن يجعل الغبار متكلسًا في كتل ويلتصق بسطح المواد المقاومة للحرارة عند درجة حرارة عالية. عندما يدور جسم الفرن ، فإن فصل الجاذبية يجعل المادة المقاومة للحرارة تقشر جزئيًا ، وتقلل بطانة الطوب ، وتزداد درجة حرارة جسم الفرن ، ويتغير الهيكل الفولاذي بدرجات متفاوتة لتقليل عمر الخدمة لجسم الفرن.
3.2 احتمال وقوع أضرار مختلفة
أجرت الشركة الألمانية لتكنولوجيا الحراريات دراسة تجريبية واسعة النطاق على المواد المقاومة للحرارة المستخدمة ، وحسبت احتمالية أسباب الضرر الرئيسية:
(1) يمثل الإجهاد الميكانيكي 37 بالمائة: بسبب تشوه الأسطوانة والتمدد الحراري للطوب.
(2) يمثل التآكل الكيميائي 36 في المائة: بسبب تآكل سيليكات الكلنكر والأملاح القلوية.
(3) يمثل الإجهاد الحراري 27 بالمائة: ناتج عن ارتفاع درجة الحرارة والصدمة الحرارية.
مع اختلاف نوع الفرن والتشغيل وموضع بطانة الفرن في الفرن ، تلعب العوامل الثلاثة المذكورة أعلاه أدوارًا مختلفة ، اعتمادًا بشكل أساسي على حالة تشوه اللهب ، ومواد الفرن وقذيفة الفرن أثناء التشغيل ، وبالتالي تخضع البطانة إلى مجموعة متنوعة من الضغوط المختلفة.
4. تحليل السبب والتدابير المضادة للضرر المقاوم للحرارة
4.1 تلف الإجهاد الميكانيكي
4.1.1 يضغط التمدد الحراري على الطوب الحراري
عندما ترتفع درجة حرارة الفرن إلى حد معين ، فإن التمدد الحراري سوف يولد ضغطًا في الاتجاه المحوري للفرن ، مما يتسبب في ضغط الطوب الحراري المجاور لبعضه البعض. عندما يكون الضغط أكبر من قوة الطوب الحراري ، فإن سطح الطوب الحراري سوف يتقشر. يجب اتخاذ التدابير التالية:
(1) يزود الطوب المقاوم للصهر الجاف بألواح من الورق المقوى الجانبي المعقول ، ويترك الطوب الحراري المبلل مع وصلات طينية مقاومة للحريق بقطر 2 مم.
(2) اترك حلقة كتلة مناسبة.
4.1.2 تلف إجهاد لوح الحديد
عند الطرف الساخن للطوب المقاوم للصهر ، تتفاعل صفيحة القشرة الحديدية والمغنيسيا في طوب المغنيسيا كيميائيًا عند درجة حرارة عالية لتكوين مركب المغنيسيا والحديد ، مما يزيد من الحجم ويضغط على الطوب المقاوم للحرارة ، مما يتسبب في حدوث كسر أفقي. في ضوء هذه الحالة ، يجب تغيير ممارسة الحديد قشرة الطوب المقاومة للحرارة أو استبدالها بطين النار.
4.1.3 خلع انحراف مساحة كبيرة من الطوب الحراري
نظرًا لأن البناء فضفاض جدًا ويتم تشغيل الفرن وإيقافه بشكل متكرر ، فإن غلاف الفرن يتشوه ، ويتحرك قشرة الفرن والسطح البارد لبنة التبطين بالنسبة لبعضهما البعض ، مما يتسبب في انحراف وخلع لبنة البطانة. سطح الطوب للانفجار والسقوط. يجب اتخاذ التدابير التالية:
(1) أثناء البناء ، يجب دق السطح الكبير للطوب المقاوم للصهر بمطرقة خشبية ، ويجب قفل طوب القفل ، وإضافة حديد الوتد للمرة الثانية.
(2) الحفاظ على نظام حراري مستقر.
(3) الجزء المشوه من أسطوانة الفرن مستوي بإسمنت بدرجة حرارة عالية.
4.1.4 قذف الإجهاد البيضاوي
نظرًا للزيادة في الفجوة بين عجلة الفرن الدوار والرقاقة ، فإن جسم الأسطوانة له شكل بيضاوي كبير ، مما يتسبب في ضغط الطوب الحراري. يجب فحص بيضاوية الأسطوانة بانتظام. إذا تجاوزت القيمة البيضاوية 1/10 من قطر الفرن ، فيجب استبدال لوحة الدعم أو زيادة الحديد الداعم لضبط الفجوة بين الإطارات.
4.1.5 بثق الإجهاد لقفل الحديد
عند قفل الطوب ، سيؤدي الكثير من الحديد عند فتحة القفل إلى تكوين حفرة من الطوب عند فتحة القفل. يجب اتخاذ التدابير التالية:
(1) في نفس القفل. لا يتجاوز عدد مكاوي القفل 3 قطع. (2) المسافة بين مكاوي القفل مشتتة قدر الإمكان. (3) يجب أن يكون إحكام الفتحات الداخلية والخارجية هو نفسه عند قفل الطوب. [4) يجب إبقاء حديد القفل بعيدًا عن لبنة القفل الرقيق قدر الإمكان.
/ ٤/١ ٦ طوب حراري مبثوق مع حلقة طوب محتجزة
يتم سحق وتشقق الطوب الحاجز (الطوب ذو الشكل الخاص) في حلقة الطوب المسدودة بسبب البثق. في هذه الحالة ، يجب تغيير حلقة كتلة الحجب الفردية إلى حلقة كتلة مزدوجة ، ويجب وضع الطوب بالكامل على حلقة كتلة الحجب لتجنب معالجة الطوب ذي الشكل الخاص. .
4.2 الضرر الحراري
4.2.1 ارتفاع درجة الحرارة
يؤدي ارتفاع درجة الحرارة المحلية في الفرن إلى ذوبان الطوب الحراري وتشكيل الحفر. من أجل تجنب هذا الموقف ، يجب ضبط الموقد بشكل صحيح واختيار مواد حرارية معقولة في أجزاء مختلفة.
4.2.2 ظاهرة الصدمة الحرارية
نظرًا للضغط الحراري الناجم عن التغير المفاجئ في درجة الحرارة ، فإن سطح الطوب مقشر ومتشقق ، والذي ينتج بشكل أساسي عن التشغيل والإيقاف المتكرر ، والبرد الشديد والحرارة الشديدة. يجب أن تكون عملية الإنتاج مستقرة ، ويجب صياغة نظام تسخين وتبريد معقول.
4.3 ضرر الهجوم الكيميائي
4.3.1 تعرية المدينة
يخترق مركب الملح القلوي ذو الطور الغازي الفراغ من جسم الطوب ليتكثف ويصلب ، ويشكل طبقة أفقية نفاذة من الملح القلوي في جسم الطوب ، ويجب تقليل محتوى الملح القلوي الذي يدخل الفرن في الإنتاج.
4.3.2 ظاهرة الترطيب
يتفاعل MgO مع الماء ليشكل Mg (OH) 2 ، مما يزيد من الحجم ويدمر الهيكل العام للطوب المقاوم للحرارة. نظرًا لأن الطوب الحراري الذي يحتوي على MgO و CaO سيكون له تفاعل ترطيب ، فيجب التأكد من تجنب الرطوبة ومقاومة الماء والمطر أثناء التخزين والنقل والبناء من الطوب الحراري.
من خلال آلية تلف الطوب الحراري أعلاه ، يمكن ملاحظة أن توحيد المقاييس للبناء المقاوم للصهر يمكن أن يطيل بشكل فعال من عمر خدمة المواد المقاومة للحرارة ، كما أن موظفي البناء المحترفين والمتفانين هم عامل مهم لضمان جودة البناء المقاوم للحرارة.
5. متطلبات الجودة للبناء الحراري
5.1 السيطرة قبل البناء
(1) أثناء التعامل مع المواد المقاومة للحرارة ، يجب توخي الحذر للتحكم في معدل تلف الطوب الحراري في حدود 3 بالمائة.
(2) يجب أن يتم عمل وضع الخطوط بشكل جيد. يجب وضع الخط المرجعي الطولي للفرن أربعة بشكل متماثل على طول المحيط في شكل "صليب". كل خط موازي لمحور الفرن ؛ يجب وضع الخط المرجعي المحيطي كل 2 متر. موازية وعمودية على محور الفرن.
(3) تأكد من أن الصفيحة الفولاذية لجسم الفرن نظيفة ، وقم بإزالة الصفيحة الحديدية المتآكلة ، وحظر بشكل صارم استخدام الطوب الحراري الذي يتجاوز تلف حافته وتلف زاويته نطاق التحكم.
5.2 التحكم في عملية البناء
(1) أثناء عملية البناء ، تأكد من أن المواد المقاومة للحرارة ليست رطبة ، وأن الطوب المعالج تتم معالجته بواسطة آلة قطع الطوب. بعد القطع ، يجب أن يتجاوز طول الطوب 50٪ من طول الطوب الأصلي ، ويجب أن يصل سمكه إلى أكثر من 70٪ من السماكة الأصلية.
(2) يتم استخدام طريقة البناء الدائري للبناء ، والطوب قريب من جسم الفرن ، ومن الضروري التأكد من أن جميع الزوايا الأربع للطوب ملامسة لجسم الفرن.
(3) يجب تجنب المشاكل الشائعة التالية في البناء الحجري: انعكاس الرؤوس الكبيرة والصغيرة ، اليانصيب ، الخلط ، الخلع ، الميل ، المفاصل الأسمنتية غير المستوية ، التسلق ، خارج المركز ، المفاصل الثقيلة ، من خلال المفاصل ، الأفواه المفتوحة ، الفراغات ، مفاصل الشعر ، الثعابين الشكل المنحني ، انتفاخ البناء ، الحواف والزوايا المفقودة.
(4) استخدم مطرقة خشبية أو مطرقة مطاطية عند بناء الطوب المقاوم للصهر ، ويمنع منعا باتا استخدام مطرقة حديدية.
(5) يتم تحضير الطين المقاوم للحرارة من الماء النظيف ، ويتم وزنه بدقة ، وخلطه بالتساوي ، واستخدامه في أي وقت. يجب عدم استخدام الطين المحضر مع أي ماء إضافي ، ويجب عدم استخدام الطين الذي تم ضبطه في البداية. يتم تنظيف الأجهزة في الوقت المناسب.
5.3 التحكم في التماس بقفل دائرة الطوب
(1) يمكن استخدام الطوب الأصلي فقط لقفل الطوب ، ولا يجوز استخدام الطوب المعالج.
(2) إذا تم استخدام عدة طوب لدرز القفل ، فلا يجوز استخدام طوب التماس القفل مع بعضها البعض ، ويجب استخدام النوع القياسي بالتناوب مع بعضها البعض ؛ يجب ألا يتجاوز كل نوع من طوب التماس القفل لكل حلقة من الطوب الحراري اثنين.
(3) تأكد من أن التماس الأفقي للقرميد موازٍ لمحور الفرن في حزام التماس القفل.
(4) سمك اللوح المعدني للتماس القفل لا يزيد عن 2 مم.
(5) يمكن استخدام صفيحة فولاذية واحدة فقط في كل خط. إذا كانت هناك حاجة إلى العديد من الألواح الفولاذية ، فيجب توزيعها بالتساوي في منطقة الطوب القفل بالكامل ، ويجب ألا يتجاوز عدد الألواح الفولاذية ذات التماس القفل لكل حلقة أربعة.
6. مبادئ اختيار المواد المقاومة للحرارة
عند اختيار المواد المقاومة للحرارة ، يجب ضمان المتطلبات التالية:
(1) مقاومة درجات الحرارة العالية. يمكن أن تعمل في بيئة أعلى من 800T لفترة طويلة.
(2) قوة عالية ومقاومة تآكل جيدة. يجب أن تتمتع المادة المقاومة للصهر في الفرن الدوار بقوة ميكانيكية معينة لتحمل ضغط التمدد عند درجات الحرارة العالية والضغط الناجم عن تشوه غلاف الفرن الدوار. في الوقت نفسه ، بسبب تآكل المواد المقاومة للحرارة بواسطة الشحنة وغاز المداخن ، تحتاج المادة المقاومة للصهر إلى مقاومة تآكل جيدة.
(3) لديها استقرار كيميائي جيد. لمقاومة تآكل المواد الكيميائية في غاز المداخن.
(4) استقرار حراري جيد. قادرة على تحمل الضغط المتناوب في حالة الحرق. عندما يتم إيقاف الفرن وبدء تشغيله وتكون عملية الدوران غير مستقرة ، يكون تغير درجة الحرارة في الفرن كبيرًا نسبيًا ، ويجب ألا يكون هناك تكسير أو تقشير.
(5) استقرار التمدد الحراري. على الرغم من أن معامل التمدد الحراري لغلاف الفرن الدوار أكبر من معامل التمدد للمادة المقاومة للصهر في الفرن الدوار ، فإن درجة حرارة الغلاف بشكل عام حولها ، ودرجة حرارة المادة المقاومة للصهر أعلى من 8001 بشكل عام ، مما قد يتسبب في تمدد المادة المقاومة للصهر. من غلاف الفرن الدوار. أن تكون كبيرة وسهلة السقوط.
(6) يجب أن تكون المسامية منخفضة. إذا كانت المسامية عالية ، فإن غاز المداخن سوف يخترق المادة المقاومة للحرارة ويؤدي إلى تآكل المادة المقاومة للحرارة.
7. الخاتمة
يمكن أن تؤثر خطة تكوين الطوب الحراري في الفرن الدوار ، وجودة الطوب الحراري ، وتخزين الطوب الحراري ، وبناء الطوب الحراري ، وتجفيف الفرن الدوار ، والتعامل غير السليم مع جميع جوانب الإنتاج. عمر خدمة الفرن الدوار. تساعد صيانة الطوب على استخدام بطانة الفرن الأكثر اقتصادا لتحقيق أفضل النتائج.