Các yêu cầu hiệu suất cụ thể cho các vật liệu chịu lửa ở các phần khác nhau của lò quay xi măng là gì?

 Đầu lạnh của các viên gạch chịu lửa được sử dụng trong lò quay xi măng phải chịu áp suất đùn \\ (p \\) từ lớp vỏ lò, và hai mặt bên phải chịu áp suất cân bằng \\ (f \\) của vòng gạch. Cân bằng lực bên ngoài trên vỏ lò và gạch chịu lửa được hiển thị trong hình.

 Theo các điều kiện cân bằng, áp suất đùn \\ (p \\) tác dụng bởi lớp vỏ lò trên các viên gạch chịu lửa, lực phản ứng cân bằng \\ (f \\) trong vòng gạch chịu lửa và góc trung tâm \\ (\\ alpha \\)

 Các điều kiện hình học được hiển thị trong hình, mối quan hệ gần đúng sau được thỏa mãn giữa đường kính lò quay \\ (d \\), kích thước đầu lớn (đầu lạnh) \\ alpha \\) phụ thuộc vào gạch chịu lửa:

 Đường kính của xi lanh lò trong lò quay xi măng quá trình khô mới đã liên tục tăng khi mở rộng công suất sản xuất, tăng từ 3300mm lên 6400mm hiện tại, gần gấp đôi. Hiện tại, chủ yếu có hai loại hình dạng gạch được sử dụng bên trong lò quay xi măng. Các viên gạch kiềm thường áp dụng hình dạng gạch VDZ Series (một chuỗi chung quốc tế với chiều rộng trung bình không đổi là 71,5mm), trong khi các viên gạch khúc xạ silico-aluminous thiêu kết thường sử dụng hình dạng gạch ISO Series (một chuỗi phổ biến quốc tế có chiều rộng đầu lớn không đổi là 103mm). Chiều cao và độ dày của các viên gạch chịu lửa tương đối cố định, để lại ít chỗ để điều chỉnh. Nếu chiều cao của các viên gạch chịu lửa quá thấp, hiệu suất cách nhiệt của chúng sẽ quá kém. Khi đầu nóng của gạch bị hỏng một chút, nhiệt độ cơ thể lò sẽ tăng lên trên giới hạn trên, dẫn đến việc tắt lò để thay thế gạch. Nếu chiều cao của các viên gạch chịu lửa quá cao, trọng lượng của các viên gạch sẽ tăng lên, gây ra biến dạng quá mức của cơ thể lò nung và làm hỏng các viên gạch chịu lửa.

 Với sự gia tăng đường kính lò nung và tốc độ quay, đặc biệt đối với các lò nung hai công nghệ tiên tiến có tốc độ quay cao hơn tới 5R\/phút, nó có khả năng làm tăng độ trứng của lớp vỏ lò. Tương ứng, có những yêu cầu cao hơn cho ứng suất nén trên gạch chịu lửa. Do đó, những viên gạch chịu lửa với cường độ nén cao được yêu cầu. Đặc biệt, đối với vỏ lò trong khu vực lốp, cần phải sử dụng những viên gạch chịu lửa với các đặc tính tương tự càng nhiều càng tốt trong vùng lốp xe.

 Khi đường kính lò nung mở rộng, góc trung tâm tương ứng với gạch chịu lửa trở nên nhỏ hơn và căng thẳng do gạch chịu lửa tăng lên. Đồng thời, các yêu cầu nghiêm ngặt hơn được áp đặt đối với dung sai chiều của gạch chịu lửa. Đường kính của lớp vỏ lò của lò nung 10, 000 -} tấn đạt 6,4m, đặt ra các yêu cầu cực kỳ cao đối với kích thước bên ngoài của các viên gạch chịu lửa bên trong lò nung. Những viên gạch chịu lửa với độ lệch lớn trong kích thước bên ngoài dễ bị tai nạn như trượt gạch và rơi trong quá trình đặt và sử dụng, gây nguy hiểm nghiêm trọng cho hoạt động bình thường của lò nung xi măng.

 Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ dịch vụ của lớp lót chịu lửa trong lò nung, không chỉ là vấn đề với các sản phẩm vật liệu chịu lửa. Chúng bao gồm căng thẳng nhiệt, căng thẳng hóa học và căng thẳng cơ học được tạo ra trong các hoạt động sản xuất xi măng, chất lượng của nguyên liệu thô, thiết kế và lựa chọn vật liệu chịu lửa, chất lượng, lưu trữ, xây dựng và xây vật liệu chịu lửa, trong số các yếu tố khác.

 Căng thẳng cơ học đề cập đến các lực bên trong hoạt động giữa các phần khác nhau của một đối tượng khi nó biến dạng do các nguyên nhân bên ngoài. Các lực bên trong này chống lại các nguyên nhân bên ngoài và cố gắng khôi phục đối tượng về vị trí ban đầu của nó trước khi biến dạng. Khi căng thẳng cơ học chịu đựng bằng những viên gạch chịu lửa trong lò nung vượt quá sức mạnh của chính họ, các viên gạch sẽ bị thiệt hại một phần hoặc hoàn toàn dưới hành động căng thẳng. Các yếu tố chính gây ra căng thẳng cơ học như sau:

 (1) Biến dạng hình elip. Các yếu tố toàn diện như gạch lót chịu lửa trong lò quay, vật liệu lò nung và trọng lượng tự trọng của lớp lò nung làm cho lớp vỏ lò có biến dạng. Dưới tác động của trọng lực và tải nhiệt, mặt cắt hình tròn của vỏ trở thành hình elip. Khi lò nung hoạt động, hình elip áp đặt căng thẳng cơ học lên các viên gạch chịu lửa và độ căng thẳng càng lớn, căng thẳng cơ học được tạo ra càng lớn. Sự căng thẳng cắt gây ra bởi sự thay đổi của sự ovality hoạt động theo hướng tiếp tuyến của mỗi vòng gạch, dẫn đến sự phát hiện hình khuyên của các viên gạch. Nói chung, các mảnh ghép có độ dày và độ cứng trong kết cấu.

 (2) Bù trục của lò quay. Lò quay quay được hỗ trợ bởi lốp xe, các con lăn hỗ trợ và idlers và trục của nó phải là một đường thẳng kết nối các điểm trung tâm của các phần tròn của lò nung. Tuy nhiên, sau khi lắp đặt lớp vỏ lò và việc cắt và thay thế vỏ một phần, hoặc sau khi lò nung đã hoạt động trong một khoảng thời gian với điều kiện làm việc nhiệt không ổn định, trục của vỏ lò sẽ thay đổi dưới tác động của tải trọng nhiệt và trọng lượng. Sau khi hoạt động lâu dài, sự hao mòn của lốp xe và các con lăn hỗ trợ, độ lệch hướng ra ngoài và hướng nội của các con lăn hỗ trợ, và sự thay đổi trong điều kiện tải tại mỗi điểm hỗ trợ-đặc biệt là khi tải tại điểm hỗ trợ quá lớn có thể dễ dàng gây ra sự đốt cháy của vòng bi hỗ trợ, lốp xe bất thường. Điều này sẽ làm trầm trọng thêm độ lệch trục của vỏ lò, dẫn đến biến dạng đùn, hư hỏng hoặc rụng các viên gạch chịu lửa. Các viên gạch chịu lửa bị hư hỏng cho thấy độ sâu hình dạng khác nhau.

 Ứng suất nhiệt đề cập đến ứng suất được tạo ra trong một vật thể khi nhiệt độ thay đổi, vì nó không thể mở rộng hoặc co lại hoàn toàn tự do do các ràng buộc bên ngoài và các ràng buộc lẫn nhau giữa các phần bên trong. Mở rộng nhiệt độ cao dễ dàng gây ra sự giãn nở dọc trục và căng thẳng đùn trong các viên gạch chịu lửa, đây là một trong những lý do quan trọng để phun ra và làm hỏng các viên gạch chịu lửa trong lò nung. Lấy gạch magnesia-chrome hoặc spinel làm ví dụ, tốc độ mở rộng ở 1400 độ có thể được tính là 1,6%và lượng gạch mở rộng của một viên gạch chịu lửa với chiều dài 198mm có thể đạt tới 3,17mm. Với sự mở rộng đáng kể như vậy, nếu các khớp chu vi không được bảo lưu đúng cách, quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ gây ra trượt gạch, ngã và phun ra, rút ​​ngắn nghiêm trọng tuổi thọ của những viên gạch chịu lửa.

 Cơ chế ảnh hưởng của các hoạt động sản xuất đối với tuổi thọ dịch vụ của các viên gạch chịu lửa rất phức tạp và liên quan đến nhiều yếu tố. Phân tích chủ yếu được thực hiện từ hai khía cạnh sau:

 (1) Thiệt hại bằng gạch do nhiệt độ nung quá cao.
Nhiệt độ ngọn lửa bên trong lò nung mới của quá trình khô mới có thể vượt quá 17 0 0, và nhiệt độ làm việc trong vùng chuyển tiếp, vùng đốt, vùng làm mát, mui xe, vòm họng và vùng nhiệt độ cao của vùng mát. Ngay cả với các vật liệu chịu lửa chất lượng cao, tuổi thọ của lớp lót lò trong khu vực chuyển tiếp, vùng cháy và vùng làm mát của lò quay lớn thường là 0,5 đến 1 năm và trong một số trường hợp, ngắn từ 3 đến 5 tháng; Tuổi thọ dịch vụ của lớp lót lò nung và lớp vòi phun thường chỉ ngắn hơn 0,5 đến 1 năm hoặc thậm chí ngắn hơn; và tuổi thọ của lò nung và lớp lót cổ họng mát mẻ là khoảng 2 năm. Trong giai đoạn sản xuất thử nghiệm, tỷ lệ hoạt động của lò quay thường chỉ là 70% đến 75% hoặc thậm chí thấp hơn, với rất ít đạt 85% đến 90%. Nếu hoạt động của lò sưởi và lò phân hủy là kém, và mức độ phân hủy của vật liệu đi vào lò nung là không ổn định, vị trí của các vùng quy trình khác nhau trong lò sẽ thường xuyên thay đổi, dẫn đến hoạt động của lò không ổn định và thiệt hại nhanh hơn cho lớp lót lò nung. Ví dụ, nhiệt độ nung quá cao có thể gây ra thiệt hại và hố nóng chảy trong các viên gạch chịu lửa bên trong lò, như được khoanh tròn trong Hình 5.

 (2) Thiệt hại bằng gạch do tốc độ xoay lò cao.
Tốc độ quay của các lò nung trước khi giải quyết quá trình khô thường đạt 3 đến 3,7 r\/phút và thậm chí có thể vượt quá 4 r\/phút, với tốc độ tuyến tính của lớp lò quay xoay vượt quá 1 m\/s. Trong các lò nung quá trình khô mới với tốc độ quay cao, đường kính lớn và nhiệt độ cao, tác dụng thiệt hại toàn diện của ứng suất nhiệt, ứng suất cơ học và xói mòn hóa học trên lớp lót lò nung lớn hơn nhiều so với các lò nung truyền thống. Điều này đòi hỏi lớp lót lò phải có đủ sức mạnh và sự ổn định ở cả trạng thái lạnh và nóng.

 Chức năng chính của các viên gạch chịu lửa trong lò quay là để bảo vệ lớp vỏ lò khỏi thiệt hại do khí và vật liệu nhiệt độ cao gây ra, đảm bảo hoạt động sản xuất bình thường. Trong sản xuất công nghiệp, tuổi thọ của những viên gạch chịu lửa trong khu vực đốt là rất ngắn, thường dẫn đến việc tắt lò không có kế hoạch để bảo trì. Điều này đã trở thành một yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt động chất lượng cao, năng suất cao, tiêu thụ thấp và tỷ lệ vận hành hàng năm của lò nung xi măng.

 Cho dù trong lò nung quá trình ẩm ướt hoặc lò quay quá trình khô mới, trong quá trình nung clinker, nhiệt độ khí bên trong lò cao hơn nhiều so với nhiệt độ vật liệu. Mỗi lần lò nung quay, bề mặt của lớp lót lò trải qua cú sốc nhiệt định kỳ, với các biến thể nhiệt độ từ 150 đến 250 độ, tạo ra ứng suất nhiệt trong lớp 102020 mm của lớp lót lò nung. Lớp lót lò cũng chịu được các ứng suất cơ học xuyên tâm và trục từ các viên gạch do xoay lò, cũng như xói mòn và hao mòn từ các vật liệu nung.

 Silicate Melt được tạo ra đồng thời, dễ dàng tương tác với bề mặt của các viên gạch chịu lửa trong môi trường nhiệt độ cao để tạo thành một lớp ban đầu. Nó cũng thâm nhập vào bên trong các viên gạch chịu lửa dọc theo lỗ chân lông của chúng và liên kết với chúng, thay đổi thành phần hóa học và thành phần pha trong lớp bề mặt 102020 mm của các viên gạch chịu lửa và làm giảm hiệu suất kỹ thuật của chúng. Khi vật liệu có phạm vi thiêu kết hẹp hoặc nhiệt độ cao cục bộ xảy ra do bắn nhanh chóng, nhiệt độ tối thiểu trên bề mặt da lò có thể vượt quá nhiệt độ hóa rắn của pha chất lỏng. Lớp bề mặt của da lò sau đó chuyển từ rắn sang chất lỏng và bóc ra, xâm nhập từ bề mặt sang bên trong da lò trước khi tạo thành một lớp ban đầu mới. Khi chu kỳ này lặp lại, lớp lót lò nung trong vùng cháy dần dần và thậm chí có thể tách biệt hoàn toàn, để lộ lớp vỏ lò nung cục bộ và gây ra "lò nung đỏ" (quá nóng). Trong thực tế, đây là cách lớp lót lò đốt bị suy giảm: Trong các khu vực nhiệt độ cao, độ dày gạch còn lại thường phân phối dọc theo một đường cong có bán kính cong lớn, đôi khi với đế cong rơi trên bề mặt bên trong của vỏ lò.

Hãy thử nhấp vào liên kết dưới đây để tìm hiểu thêm thông tin sản phẩm.

Gạch spinel magnesia alumina

Gạch Magnesia Chrome

Gạch alumina cao