Jak optimalizovat konfiguraci žáruvzdorných materiálů pro nové pece na cement se suchým procesem

Jak optimalizovat konfiguraci žáruvzdorných materiálů pro nové cementářské pece se suchým procesem
Používání žáruvzdorných materiálů v nových cementářských pecích suchého procesu je běžné, přičemž materiály pro stacionární zařízení tvoří asi 70 % až 80 % z celkového počtu. Různé specifikace cementářských pecí a systémů mají různé požadavky na žáruvzdorné materiály a je třeba vybrat vhodné odrůdy pro přizpůsobení návrhu; Rozdíly v kvalitě surovin, podmínkách zařízení a provozních kontrolních zvyklostech různých výrobců přitom objektivně vedou k mírně odlišným požadavkům na žáruvzdorné materiály.
1. Rotační pec
Žáruvzdorný žáruvzdorný materiál používaný v rotačních pecích, zejména žáruvzdorný materiál na předním ústí pece, musí během používání odolávat nejen vysokým teplotám nad 1400 stupňů, ale také trpí mechanickým namáháním, tepelným namáháním a chemickou erozí. Životnost žáruvzdorného žárobetonu na předním ústí pece má proto zásadní vliv na provozní cyklus celé výrobní linky cementu.
① Jako dynamické zařízení je žáruvzdorný žáruvzdorný žáruvzdorný materiál na předním ústí rotační pece vystaven během provozu dvěma typům mechanického namáhání: radiálnímu smykovému namáhání pece a axiálnímu tlakovému namáhání ve směru pecního bubnu. Radiální smykové napětí pochází hlavně z mechanické deformace generované během provozu rotační pece. S rostoucím průměrem pece a zrychlující se rychlostí pece se periodické stlačování a uvolňování předního ústí pece zintenzivňuje a poškození radiálním smykovým napětím, které nese žáruvzdorný žáruvzdorný materiál, je také větší. Hlavním důvodem axiálního tlakového napětí v předním ústí pece je 3,5 % až 4 % sklon tělesa pece vůči vodorovné linii. Během provozu pece se materiály uvnitř pece pohybují od konce pece do směru hlavy pece. Odlévané materiály v předním ústí pece mají tendenci se pohybovat směrem k hlavě pece při kombinovaném působení tlačné síly pohybujících se materiálů a axiální složky žáruvzdorných cihel uvnitř pece. Působením těchto dvou typů mechanických namáhání je vyžadována dostatečná mechanická pevnost žárobetonu na předním ústí pece.
② Údaje ukazují, že během provozu rotační pece dosahuje teplota na výstupu slínku v předním ústí pece 1400 stupňů a teplota sekundárního vzduchu vstupujícího do pece dosahuje 1200 stupňů. Během provozu tělesa pece plášť pece často visí a padá a teplota se často mění. Výsledné tepelné namáhání je jednou z hlavních příčin poškození žárobetonu na předním ústí pece. S trendem-vývoje ve velkém měřítku v cementářském průmyslu se průměr pece neustále zvětšuje a také se zvyšuje výstupní objem z ústí pece. To nejen zvyšuje mechanické namáhání, ale také výrazně zlepšuje tepelnou pevnost uvnitř pece. Tepelné zatížení na jednotku plochy žárobetonu se také odpovídajícím způsobem zvyšuje a destruktivní účinek tepelného namáhání je patrnější. V tomto případě by měl litý materiál na přední peci mít lepší stabilitu tepelného šoku.
③ Chemická eroze je jedním z hlavních důvodů poškození žáruvzdorných materiálů používaných v cementářských pecích. Vzhledem k různým druhům vápence a kvalitě paliva používaného v každé oblasti se také liší obsah škodlivých složek, jako jsou alkálie, * * * a síra v peci. Škodlivé složky v surové rudě a surovém palivu se při vysokých teplotách odpařují a tyto alkalické plyny se dostávají do pece spolu se surovinami. Při okolní teplotě 1350 až 1450 stupňů v peci mají škodlivé složky a alkalické plyny v materiálech pece silný účinek chemické eroze s litým materiálem v předním ústí pece, čímž se tvoří expanzivní minerály, které způsobují praskání a odlupování, což má za následek poškození „popraskáním alkálií“. Slévatelný materiál na předním ústí pece by proto měl mít dobrou odolnost vůči alkáliím.
Stručně řečeno, odlévatelný materiál na předním ústí pece by měl mít dostatečnou ohnivzdornost, mechanickou pevnost, stabilitu proti tepelným šokům a odolnost vůči alkáliím v prostředí s vysokou-teplotou. Licí materiál v přední peci byl vždy rozhodující v žáruvzdorných materiálech používaných v cementářských pecích. S rozvojem technologie cementářského průmyslu se postupně zvětšoval rozsah cementářských pecí a také licí materiál na přední peci prošel vývojem vysokohlinitých, korundových a dolomitových žáruvzdorných licích materiálů. Odlévací materiál korund mullitové pece HR-PA80DT naší společnosti byl poprvé použit na výrobní lince cementu 2500 t/d společnosti Zhejiang Tongxing Group Cement Co., Ltd., která byla postavena v roce 2001, s životností 8-10 měsíců nebo více. Později byl široce doporučován pro použití v nových linkách na výrobu suchého cementu v měřítku 2500 t/da 5000 t/d. Na základě skutečných pracovních podmínek nové linky na výrobu cementu suchým procesem byly navrženy nové normy pro žáruvzdorné materiály v předním ústí pece. Vyvinuli jsme HR-75MDT korund mullitový odlévací materiál do pece, který má životnost 10-12 měsíců a splňuje požadavky zákazníka; Vývoj žáruvzdorných materiálů je novou výzvou pro konstrukci zařízení na výrobu cementu 5000 t/d. Pro specifické pracovní podmínky na výrobní lince cementu 5000 t/d jsme také vyvinuli vysokopevnostní odlévací materiál HR-75MTTF z korund mullitových ocelových vláken, který zlepšuje mechanickou pevnost a stabilitu materiálu při tepelném šoku při zohlednění výkonu HR-PA80DT a HR-75MDT.
2. Hořák (trubka pro vstřikování uhlí)
Pracovní prostředí hořáku je kolem 1400 stupňů a teplota jeho plamene je kolem 2000 stupňů. Pracuje v alkalické atmosféře po dlouhou dobu a teplota se častěji mění a teplotní rozdíl je větší ve srovnání s předním ústím pece. Proto vyžaduje vyšší odolnost proti tepelným šokům. Přední konec hořáku je vždy vystaven erozi prouděním vzduchu uvnitř pece, zejména spodní část, která je závažnější. Navíc tento proud vzduchu obsahuje uvnitř pece slínkový prach a žáruvzdorný odlévatelný materiál hořáku potřebuje dostatečnou odolnost proti opotřebení. Vezmeme-li v úvahu výše uvedené dva body, požadavky na výkon pro odlévací hořáky jsou vyšší než požadavky na odlévací prvky v přední peci. Na základě provozních podmínek nového zařízení linky na výrobu cementu suchým procesem, které odpovídá přednímu lití v peci, jsme vyvinuli materiály pro vstřikovací potrubí uhlí HR-75MET, HR-75MEF a HR-PA80ET * * * s životností 5–8 měsíců.
3. Digestoř a roštový chladič
Kryt pece a roštový chladič jsou stacionární zařízení, které trpí relativně malým mechanickým poškozením. Jejich provozní teplota je obecně nižší než teplota uvnitř rotační pece a jejich požadavky na žáruvzdorné žárobetony jsou relativně nižší.
Existuje několik speciálních částí, které je třeba vyřešit: za prvé, žáruvzdorný žáruvzdorný materiál pod víkem pece je vystaven odrazovému tepelnému dopadu vysokoteplotního slínku vycházejícího z ústí pece-. U některých velkých cementářských pecí je denní produkce slínku velká a tepelné zatížení je zde poměrně vysoké. Pokud vytvrzování a regulace teploty obecně žáruvzdorného žáruvzdorného materiálu s vysokým obsahem oxidu hlinitého není dobré, snadno praskne a spadne. V horní části krytu pece v blízkosti třetího vzduchového kanálu je proudění prachu relativně silné a odolnost licího materiálu proti opotřebení je při vysokých teplotách dobrá. Konstrukce vrchního odlévaného materiálu je obtížná a jsou kladeny vysoké požadavky na tekutost a počáteční pevnost materiálu. Druhým důvodem je, že horní část předního konce roštového chladiče není vystavena pouze odrazovému tepelnému dopadu slínku, ale má také relativně vysokou a proměnlivou pracovní teplotu. Nízké stěny na obou stranách přední části byly poškozeny určitým mechanickým a tepelným namáháním v důsledku vysokoteplotního slínku, který dlouhou dobu procházel ústím pece-. Třetí je zlomový bod třetí větve, která je také náchylná k opotřebení pod erozí proudění prachu.
Použití žáruvzdorných žárobetonů pro výše-uvedené díly by mělo být zvoleno přiměřeně podle jejich příslušných pracovních podmínek. Vhodnými materiály jsou HR-DFB1 s ranou pevností proti výbuchu-, HR-DFB s vyšší odolností proti opotřebení a mullitové žáruvzdorné žárobetony HR-M66 s lepší odolností proti tepelným šokům. Při navrhování dalších dílů mohou obecné žáruvzdorné žárobetony s vysokým obsahem oxidu hlinitého splňovat požadavky použití.
4. Systém předběžného rozkladu
Surovina se v předehřívači postupně zahřívá a škodlivé složky, jako jsou alkálie, * * *, síra v surovině neustále těkají a kondenzují, opakovaně cirkulují a obohacují se, což způsobuje silnou chemickou erozi žáruvzdorného materiálu a vede k poškození „praskáním alkálií“. Proto se v této oblasti při návrhu používá vysoce-pevnostní litina odolná vůči alkáliím. Ve srovnání s původní surovinou jsou koncentrace alkálie, * * * a síry ve slínku * * tepelné cyklónové trubice až 5krát, 80-100krát a 3-5krát, v tomto pořadí. V procesu výroby cementu se systém předběžného rozkladu na konci pece často setkává se situací ucpání kůrou. Hlavní části systému předběžného rozkladu, které jsou náchylné k ucpání krustou, jsou horizontální část od stoupacího kouřovodu ke vzduchovému potrubí C5, dilatační spára C5 a výtlačné potrubí. Zablokování je způsobeno hlavně vysokoteplotními spojovacími materiály; Smršťování a sklon vypouštění kouřové komory ocasu pece jsou blokovány převážně krustovými materiály, které jsou tvrdé a mají vysoký obsah alkálií; Horizontální část vzduchového potrubí C5-C4 je blokována převážně sedimentem suroviny, který obsahuje hodně prášku a snadno se čistí; Kužel rozkladné pece je blokován především vysokoteplotním roztaveným uhelným popelem. Chemická analýza ucpání kůrou a pecního popela v určitém cementářském podniku ukazuje, že vysoký obsah * * * je základním důvodem častého ucpávání kůry v systému předdekompozice, což do určité míry souvisí s jakostí vápence používaného v cementárně a kvalitou surovin a paliv.