Как да оптимизирате конфигурацията на огнеупорните материали за нови циментови пещи със сух процес

Как да се оптимизира конфигурацията на огнеупорните материали за нови циментови пещи със сух процес
Използването на огнеупорни материали в новите циментови пещи със сух процес е обичайно, като материалите за стационарно оборудване представляват около 70% до 80% от общото количество. Различните спецификации на циментовите пещи и системи имат различни изисквания за огнеупорни материали и трябва да бъдат избрани подходящи разновидности за съвпадение на дизайна; В същото време разликите в качеството на суровините, условията на оборудването и навиците за контрол на работата, използвани от различните производители, обективно водят до малко по-различни изисквания към огнеупорните материали.
1. Ротационна пещ
Огнеупорният леяр, използван във въртящите се пещи, особено огнеупорният материал в предния отвор на пещта, не само трябва да издържа на високи температури над 1400 градуса по време на употреба, но също така страда от механичен стрес, термичен стрес и химическа ерозия. Следователно, експлоатационният живот на огнеупорната отливка в предния отвор на пещта има решаващо влияние върху работния цикъл на цялата линия за производство на цимент.
① Като динамично оборудване, огнеупорната отливка в предния отвор на пещта на въртящата се пещ е подложена на два вида механични напрежения по време на работа: радиално напрежение на срязване на пещта и напрежение на аксиално натиск по посока на цевта на пещта. Радиалното напрежение на срязване идва главно от механичната деформация, генерирана по време на работата на въртящата се пещ. Тъй като диаметърът на пещта се увеличава и скоростта на пещта се ускорява, периодичното компресиране и разхлабване на предния отвор на пещта се засилва и увреждането на радиалното напрежение на срязване, понесено от огнеупорната отливка, също е по-голямо. Основната причина за аксиалното напрежение на натиск в предния отвор на пещта се дължи на наклона от 3,5% до 4% на тялото на пещта спрямо хоризонталната линия. По време на работа на пещта, материалите вътре в пещта се движат от опашката на пещта към посоката на главата на пещта. Излятите материали в предния отвор на пещта са склонни да се движат към посоката на главата на пещта под комбинираното действие на силата на изтласкване на движещите се материали и силата на аксиалния компонент на огнеупорните тухли вътре в пещта. Под действието на тези два вида механични напрежения е необходима достатъчна механична якост за отливката в предния отвор на пещта.
② Данните показват, че по време на работа на въртящата се пещ температурата на изхода на клинкера в предния отвор на пещта достига 1400 градуса, а температурата на вторичния въздух, влизащ в пещта, достига 1200 градуса. По време на работа на тялото на пещта кожата на пещта виси и пада често и температурата се променя често. Полученото термично напрежение е една от основните причини за повредата на отливката в предния отвор на пещта. С тенденцията на широкомащабно-развитие в циментовата промишленост, диаметърът на пещта непрекъснато се увеличава и обемът на изпускане от отвора на пещта също се увеличава. Това не само увеличава механичното напрежение, но и значително подобрява термичната якост вътре в пещта. Термичното натоварване на единица площ на отливката също се увеличава съответно и разрушителният ефект на топлинния стрес е по-очевиден. В този случай отливката в предната пещ трябва да има по-добра устойчивост на термичен шок.
③ Химическата ерозия е една от основните причини за увреждането на огнеупорните материали, използвани в циментовите пещи. Поради различните степени на варовик и качеството на горивото, използвано във всеки регион, съдържанието на вредни компоненти като основи, * * * и сяра в пещта също варира. Вредните компоненти в суровата руда и суровото гориво се изпаряват при високи температури и тези алкални газове влизат в пещта заедно със суровините. При температура на околната среда от 1350 градуса до 1450 градуса в пещта, вредните компоненти и алкалните газове в материалите на пещта имат силен ефект на химическа ерозия с изливащия се материал в предния отвор на пещта, образувайки експанзивни минерали, които причиняват напукване и лющене, което води до повреда от "алкално напукване". Следователно, отливката в предния отвор на пещта трябва да има добра алкална устойчивост.
В обобщение, отливката в предния отвор на пещта трябва да има достатъчна огнеустойчивост, механична якост, устойчивост на термичен удар и алкална устойчивост при високи-температурни среди. Материалът за изливане в предната пещ винаги е бил от решаващо значение за огнеупорните материали, използвани в циментовите пещи. С развитието на технологията на циментовата промишленост, мащабът на циментовите пещи постепенно се увеличава и материалът за изливане в предната пещ също е претърпял развитието на огнеупорни материали за изливане с високо съдържание на алуминий, корунд и доломит. HR-PA80DT материалът за отливане на отвора на пещта от корунд мулит на нашата компания беше използван за първи път в линията за производство на цимент 2500 t/d на Zhejiang Tongxing Group Cement Co., Ltd., която беше построена през 2001 г., с експлоатационен живот от 8-10 месеца или повече. По-късно беше широко препоръчан за използване в нови производствени линии за сух цимент с мащаб от 2500 t/d и 5000 t/d. Въз основа на действителните работни условия на новата линия за производство на цимент със сух процес, бяха предложени нови стандарти за огнеупорните материали в предния отвор на пещта. Ние разработихме HR-75MDT корунд мулитен материал за отливане на гърлото на пещта, който има експлоатационен живот от 10-12 месеца и отговаря на изискванията на клиента; Разработването на огнеупорни материали е ново предизвикателство за изграждането на оборудване за производствена линия за цимент от 5000 t/d. За специфичните условия на работа на линията за производство на цимент от 5000 t/d, ние също така разработихме HR-75MTTF корунд мулитен стоманен влакнест материал с висока якост за отливане на отвора на пещта, който подобрява механичната якост и устойчивостта на термичен шок на материала, като същевременно отчита производителността на HR-PA80DT и HR-75MDT.
2. Горелка (тръба за впръскване на въглища)
Работната среда на горелката е около 1400 градуса, а температурата на пламъка е около 2000 градуса. Работи в алкална атмосфера за дълго време, а температурата се променя по-често и температурната разлика е по-голяма в сравнение с предната уста на пещта. Следователно изисква по-висока устойчивост на термичен удар. Предният край на горелката винаги е подложен на ерозия от въздушния поток вътре в пещта, особено долната част, която е по-сериозна. Освен това този въздушен поток съдържа прах от клинкер вътре в пещта и огнеупорната отливка на горелката се нуждае от достатъчна устойчивост на износване. Като се имат предвид горните две точки, изискванията за производителност за леене в горелка са по-високи от тези за леене в предна пещ. Въз основа на работните условия на новото оборудване за линия за производство на цимент със сух процес, съответстващо на отливката на предната пещ, ние разработихме HR-75MET, HR-75MEF и HR-PA80ET въглищна инжекционна тръба * * * материали с експлоатационен живот от 5-8 месеца.
3. Капак на пещта и решетка за охлаждане
Кожухът на пещта и охладителната решетка са стационарни съоръжения, които понасят сравнително малко повреди от механичен стрес. Тяхната работна температура обикновено е по-ниска от тази във въртящата се пещ и техните изисквания за огнеупорни леярски конструкции са относително по-ниски.
Има няколко специални части, на които трябва да се обърне внимание: първо, огнеупорният леяр под капака на пещта е подложен на отскок на топлинно въздействие на клинкер с висока-температура, слизащ от отвора на пещта. За някои големи циментови пещи дневното производство на клинкер е голямо и топлинното натоварване тук е относително високо. Ако втвърдяването и контролът на температурата на общия огнеупорен материал с високо съдържание на алуминий не са добри, той лесно може да се спука и да падне. В горната част на капака на пещта близо до третия въздуховод въздушният поток от прах е сравнително тежък и устойчивостта на износване на материала за отливане е добра при високи температури. Конструкцията на горния леярски материал е трудна и се поставят високи изисквания към течливостта и началната якост на материала. Втората причина е, че горната част на предния край на решетъчния охладител не само е подложена на отскоклото топлинно въздействие на клинкера, но също така има относително висока и променлива работна температура. Ниските стени от двете страни на предния край са били повредени от определени механични и термични натоварвания, дължащи се на високо{7}}температурния клинкер, който е преминавал през отвора на пещта за дълго време. Третият е повратната точка на третия клон, който също е податлив на износване под ерозията на въздушния поток от прах.
Използването на огнеупорни отливки за горе-споменатите части трябва да бъде разумно избрано според съответните им работни условия. HR-DFB1 с експлозивно-защита от ранна якост, HR-DFB с по-висока износоустойчивост и HR-M66 огнеупорни отливки от мулит с по-добра устойчивост на термичен удар са подходящи материали. При проектирането на други части, общите огнеупорни отливки с високо съдържание на алуминий могат да отговорят на изискванията за употреба.
4. Система за предварително разлагане
Суровината постепенно се нагрява в нагревателя и вредните компоненти като алкални, * * *, сяра в суровината непрекъснато се изпаряват и кондензират, многократно циркулират и се обогатяват, причинявайки силна химическа ерозия на огнеупорната отливка и водеща до повреда от „алкален крекинг“. Поради това в тази област по време на проектирането се използва -високоякостен устойчив на алкалои отливка. В сравнение с оригиналната суровина, концентрациите на обогатяване на алкали, * * * и сяра в клинкера на * * тръбата на термичния циклон са съответно 5 пъти, 80-100 пъти и 3-5 пъти. В процеса на производство на цимент, системата за предварително разграждане в опашката на пещта често се сблъсква със ситуация на запушване на кората. Основните части на системата за предварително разлагане, които са склонни към запушване на кора, са хоризонталната секция от издигащия се димен канал до въздуховода C5, разширителната фуга C5 и изпускателната тръба. Запушването се причинява главно от високотемпературни свързващи материали; Свиването и наклонът на изпускане на димната камера на опашката на пещта се блокират главно от корови материали, които са твърди и имат високо алкално съдържание; Хоризонталната секция на въздуховода C5-C4 е блокирана главно от утайка от суровини, която съдържа много прах и е лесна за почистване; Конусът на пещта за разлагане е блокиран главно от пепел от разтопени въглища при висока температура. Химическият анализ на запушване на кора и пепел от пещ от определено циментово предприятие показва, че високото съдържание на * * * е основната причина за честото запушване на кора в системата за предварително разлагане, което до известна степен е свързано с класа варовик, използван от циментовото предприятие, и качеството на суровините и горивата.