Tulekindlad materjalid tsemendi pöörleva ahju ja sellega seotud probleemide erinevatele osadele (1. osa)

May 19, 2025

Jäta sõnum

1. töötsoonide jagunemine uutes kuiva protsessi tsemendiahjudes

 

 Üldiselt jagunevad tsemendiahju materjalide temperatuuri kohaselt pöörleva ahjusüsteemi töötsoonid (sealhulgas ahju saba eelsoojendus ja ahju pea jahuti) järgmisteks: kuivatamistsoon, eelsoojendamistsoon, lagunemistsoon, eksotermiline reaktsioonitsoon, põlemisvöönd.

 

Kuivatamistsoon

 

 Tremendi pöörlemispõhistes on materjali temperatuur kuivamistsoonis 20–150 kraadi ja gaasi temperatuur on 250–400 kraadi.

 

 Uutes kuiva protsessi tsemendipõletusahjudes kuumutatakse ahju sisenev materjal üle 150 kraadi, kui see siseneb ahju saba etapi tsükloni. Seetõttu eksisteerib kuivatamistsoon ainult väga lühikese sektsiooni tooraine sisselaskeavas. Uute kuiva protsessi tsemendipõletusahjude ahju sabasüsteemis pole peaaegu kuivamistsooni.

 

Eelsoojendusvöönd

 

 Timeste Tsemendi pöörlevatel ahjudes on materjali temperatuur eelsoojendamistsoonis 150–800 kraadi ja gaasi temperatuur on 450–850 kraadi.

 

 Uutes kuiva protsessipõletusahjudes ulatub eelsoojendamistsoon esimese astme tsüklonist eelviimase staadiumi tsükloni tolmukogujani. Eelsoojendamistsoonis hakkavad tooraine orgaanilised komponendid destilleerima ja lagunema ning savi hakkab dehüdreeruma, luues tingimused kaltsiumkarbonaadi lagunemiseks.

 

Lagunemistsoon:

 

 Timeste Tsemendi pöörlevatel ahjudes on materjali temperatuur lagunemistsoonis 800–1000 kraadi ja gaasi temperatuur on 1000–1400 kraadi.

 

 Uutes kuiva protsessi tsemendiahjudes ulatub lagunemistsoon lagunemisahjust punktini (D on ahju terasplaadi läbimõõt) ahjust ahjust eemal. Näiteks:

 

Uue kuiva protsessi ahju korral, mille mõõtmed φ4m × 60m on, on lagunemise tsoon ahju peast 28–60 m kaugusel.

 

Uue kuiva protsessi ahju korral, mille mõõtmed φ4,7m × 74m on, on lagunemise tsoon ahju peast 33–74m.

 

Eksotermiline reaktsioonitsoon(tuntud ka kui üleminekutsoon või ülemine üleminekutsoon):

 

 Materjali temperatuur eksotermilises reaktsioonitsoonis on 1000–1300 kraadi.

 

 Uutes kuiva protsessi tsemendiahjudes arvutatakse üleminekutsoon pindalana 7d kuni 4d ahju peast. Näited:

 

Uue kuiva protsessi tsemendiahju korral on üleminekutsoon ahju peast 16–28 m kaugusel.

 

Φ4,7m × 74m uue kuiva protsessi tsemendi ahju korral on üleminekutsoon ahju peast 19–33 m.

 

news-553-307

 

 

Jahutustsoon

 

 Jahutustsoonis on ahju laengu temperatuur 1100 - 1300 kraad. Pärast seda, kui klinker lahkub põlemistsoonist, jahutatakse või jahutustsoonis jahutatakse.

 

Põletutsoon

 

 Põletustsoon on tsemendiahjus kõrgeima temperatuuri asukohas. Leegi temperatuur võib ulatuda 1800 - 2000 kraadi ja ahju laengu temperatuur ulatub 1350 - 1400 kraadi.

 

 Selles osas on põletusahjus suur arv väävliühendeid. Tsemendilõksustaja peab voodri telliste kaitsmiseks moodustama ahjukatte. Samal ajal peab vooderdistel olema ka ahjukatte külge kinnipidamise omadus.

 

 

2. Pinged tulekindlatele materjalidele uues kuivades töötlemispõletustes

 

 Pingeid, et tsemendipõletusahju süsteemis olevad tulekindlad materjalid on peamiselt järgmised: termiline pinge, keemiline pinge ja mehaaniline pinge. Tulekindlate vooderdiste kahjustus on nende kolme tüüpi pingete koostoime tagajärg.

 

 Clinker kaltsimisprotsessi ajal kuumutatakse töötlemata söögikorda, ahju laengu ja klinker normaalsest temperatuurist umbes 1430 kraadi ja ahju kütuse põlemise temperatuur langeb järk -järgult 1800 - 2000 kraadilt alla 350 kraadi. Clinker jahutusprotsessi ajal jahutatakse õhku umbes 100 kraadi, samal ajal kui õhk kuumutatakse normaalsest temperatuurist umbes 1000 kraadi. Ülaltoodud protsessides nimetatakse suitsugaasi, õhu, toore jahu, ahjulaengu ja limapinna ja metalli komponentide kiirgust, konvektsiooni ja soojuse ülekandumist soojuspingeks.

 

 Tsemendi klinkeri kaltsineerimisprotsessi ajal läbivad erinevad tehnoloogilistes tingimustes töötlemata söögikordade erinevad liitkomponendid keemilisi reaktsioone, et saada erinevaid ühendeid. Need ühendid tungivad tulekindlatesse vooderdistesse ja metallkomponentidesse tahke, sula või gaasilistes faasides, reageerivad vooderdus- ja metallkomponentides sisalduvate ühenditega ning moodustavad mahu muutusega madalad sulamisühendid, mis põhjustab vooderdiste ja metallkomponentide kahjustusi. Seda nimetatakse keemiliseks pingeks.

 

 Tsemendi klinkeri kaltsineerimise käigus põhjustavad materjalide ja tolmuse gaasi suhteline liikumine ja soojusülekanne vooderdisesse ja metallkomponentidesse kütte tõttu hõõrdumise ja\/või mahu laienemise, mille tulemuseks on stressi all olevate vooderdiste ja metallkomponentide kahjustamine. Seda nimetatakse mehaaniliseks pingeks. Mehaanilist pinget saab tehnoloogilise optimeerimise kaudu nõuetekohaselt leevendada või elimineerida.

 

3. Suurenenud ahju temperatuuri mõju ahju laengule uutes kuivades ahjudes

 

 Eelsoojendussüsteemi soojusvahetusvõime uutes kuiva protsessi tsemendiahjudes on suurepärane. Pöördpõletusahju sektsiooni soojusvahetusvõime on aga suhteliselt halb, mis vähendab paagutamise mahtu. Seetõttu peavad tsemendi pöörlemisahjud suurendama põletustemperatuuri kompenseerimiseks. Leegi maksimaalne temperatuur tsemendi pöörlevas ahjus võib ulatuda 1700 kraadi ja kõrge temperatuuri mõju on äärmiselt intensiivne. Ilma ahju naha kaitseta kahjustatakse kiiresti paljastatud tulekindlaid materjale.

 

 Tsemendiahju väljundi suurenedes suureneb järk-järgult kõrge temperatuuriga koormus pöörleva ahju korral. Kui väljund suureneb 2-st, 000 t\/d kuni 7, 000 t\/d, suureneb ahju ristlõike soojuskoormus 4,2 × 1 0 ⁹ cal\/(m² · h) (1 cal {10 {10}}. 18 j, 60-ni). Kõrgtemperatuurilises tsoonis asuvate tulekindlate materjalide pinna soojuskoormus suureneb umbes 3,0 × 10⁹ cal\/(m² · h) 4,8 × 10⁹ cal\/(m² · h) ja pinna väljundkoormus suureneb ka 8 t\/(d · m²) -ni 11 t\/(d · m²).

 

 Suuremahulised dekompositsiooni eelneval (PC) ahjud kasutavad suure tõhususega jahutid, mille soojuse taastamise efektiivsus on üle 60% ja mitme kanaliga põleti piisava põlemise ja väikese primaarse õhu osakaaluga. Ahju pea on varustatud ka täiustatud õhukindluse ja soojusisolatsiooniga. 4,7 m × 74m eelsegunemise ahjus ulatub sekundaarne õhutemperatuur 1150 kraadini, ahju sabagaasi temperatuur ulatub 1,050–1,100 kraadi (maksimaalselt 1200 kraadi) ja klinkeri temperatuur, mis jätab ahju silindrist, ulatub 1400 kraadi. Töötemperatuurid üleminekutsoonis, põlemistsoonis, jahutusvööndis, ahju ukse kapuutsi, kurgu ja jahuti kõrgtemperatuuriga tsoonis ning põleti väliskülg on palju kõrgemad kui traditsiooniliste tsemendiahjude vastavate osade oma.

 

 Although high temperature is beneficial for cement burning, it weakens the performance of refractory materials and accelerates their erosion, leading to damage and affecting the service life of refractories. Therefore, cement pre-decomposition kilns must use a series of new refractory materials to replace the traditional materials used in conventional kilns. For example, in the direct firing point (center) of the burning zone of a cement rotary kiln, high-grade magnesia-based refractory materials are required, including directly bonded magnesia-chrome bricks with a load softening temperature >1650 kraadi või kvaliteetset kroomivaba aluselist telliseid.

 

 Kui osa tsemendipõletusahjus olevatest tulekindlatest tellistest on kahjustatud, väheneb järelejäänud ahju voodri paksus, nõrgem soojusisolatsiooni mõju nõrgeneb ja ahju korpuse pinnatemperatuur tõuseb. See kiirendab veelgi tulekindlate materjalide kahjustuste kiirust. Näiteks kui silindri temperatuur kõrge temperatuuriga tsoonis suureneb tavaliselt 250–300 kraadile 350–400 kraadi, ilmneb ahju keha oluline deformatsioon.

 

 Ahju korpuse ja tulekindlate materjalide vahel tekib soojuspaisumise erinevus: mõnel juhul võib see erinevus tekitada suure lõhe silindri ja tulekindlate telliste vahel, põhjustades tulekindlate lõdvenemise. Operatsiooni ajal põhjustab silindri ja ahju voodri suhteline liikumine refraktorite hõõrdumist. Muudel juhtudel piiravad ahju keha laienemist monoliitsed tulekindlad materjalid (näiteks pasunained), tekitades ahju keha ja refraktorite vahel olulist stressi: see pinge võib kinnituspunktid välja tõmmata või kahjustada kinnitusi.

 

4. Kiirendatud ahju kiiruse mõju tsemendipõletusahjudes tulekindlatele materjalidele

 

 

 Traditsiooniliste tsemendiahjude pöörlemiskiirus on 1 r\/min, samas kui suuremahuliste dekompositsiooni eelnevate ahjude oma võib ulatuda 3–4 r\/min. Dekompositsiooni-eelsetel ahjudes, kus on kõrge temperatuur, suure kiiruse ja suure läbimõõduga, on ahju kesta ja voodri töökeskkond palju karmim kui traditsioonilistel pöörlevatel ahjudel.

 

 Tsemendi pöörleva ahju silindrit toetatakse toetavatel rullidel ratsutamisrõngaste kaudu. Silindri olulise enda kaalu, aga ka tulekindlate telliste, ahju naha ja ahjusõidukite gravitatsioonijõudude tõttu toimub ratsutamisrõngaste vahelise silindri ristlõikes suur radiaalne deformatsioon. Tööahju kesta pidev mõõtmine silindri mõõtevahendi abil näitab, et silindri horisontaalse ja vertikaalse läbimõõtude mõõtmete erinevus võib jõuda 0. 3%ja mõnikord isegi 0. 6% - {6}}. 7%. Iga ahju kesta revolutsioon põhjustab selle kumeruse muutumist tsükliliselt. Järelikult on tulekindla vooder paratamatult perioodilised pigistamisjõud põletusahju kestast ja sisemise tasakaalupingetest telliskivisõnga sees, mis põhjustab väsimuse koormuse korral kahjustusi.

 

 Lisaks võivad ka tootmis- ja paigaldusvead, tugirullide ebaõige reguleerimine ja ahju vundamendi ebaühtlane asustus põhjustada ka ahju kesta painutamise lubatud väärtusi, ohustades silindri sirku ja ümarust. Kui painutamine toimub otstes, põhjustab see otsasilindri hüppamise, põhjustades õhulekke ahju pea ja saba juures ning kahjustavad tihendusseadmeid ja tulekindlaid materjale. Kui see toimub käigukasti asukohas, põhjustab see suurte ja väikeste käikude ebaühtlast sildumist, põhjustades vibratsiooni, mis põhjustab tulekindlate lõdvenemist, "tellistest tõmbamist", tellistest langemist või liigse mehaanilise pinge tõttu põhjustatud kahjustusi.

 

Lisateabe saamiseks klõpsake allpool huvitatud tooteid.

Otsene sidestatud magneesiumi kroom telliskivi

Kõrge alumiiniumoksiidi tellis