Существует множество факторов, влияющих на срок службы огнеупорной футеровки вращающихся печей, и это не только проблемы с огнеупорными изделиями. К ним относятся термическое напряжение, химическое напряжение, механическое напряжение, возникающее при производстве цемента, качество обожженного сырья, конструкция и выбор огнеупорных материалов, качество огнеупорных материалов, хранение, строительство, кладка и другие факторы.
Влияние механических напряжений на срок службыогнеупорный кирпичв печах
Механическое напряжение — это внутренняя сила, которая взаимодействует между различными частями объекта при его деформации под действием внешних факторов, чтобы противостоять действию таких внешних факторов и попытаться восстановить объект из деформированного положения в положение до деформации. Когда механическое напряжение на огнеупорный кирпич в печи превышает его собственную прочность, кирпичи частично или полностью повреждаются под действием напряжения.
Основными факторами, вызывающими механическое напряжение, являются следующие две причины:
(1) Эллиптическая деформация. Из-за сочетания факторов футеровочного кирпича, материалов печи и веса самого цилиндра цилиндр печи деформируется. Под действием силы тяжести и тепловой нагрузки круглое сечение-цилиндра становится эллиптическим. При работе печи эллипс оказывает механическое воздействие на огнеупорный кирпич, причем чем больше эллипс, тем больше механическое напряжение. Напряжение сдвига, создаваемое изменением эллипса, действует на касательное направление каждого кольца кирпичей, заставляя кирпичи отслаиваться в форме кольца. В нормальных условиях толщина пилинга однородная и твердая. (2) Ось вращающейся цементной печи смещена. Вращающаяся печь поддерживается ремнем, опорным колесом и роликом. Ее осью должна быть линия, соединяющая центры окружностей поперечного сечения печи-и прямая линия. Однако после того, как корпус печи установлен, часть корпуса вырезана и заменена, или после того, как печь проработала в течение определенного периода времени и тепловая система в печи нестабильна, ось печи будет смещена под действием тепловой нагрузки и нагрузки. После этого после длительного периода эксплуатации ремень и ролик будут изнашиваться, ролик будет отклоняться наружу и внутрь, изменятся условия нагрузки каждой точки опоры. В частности, когда нагрузка на точку опоры слишком велика, легко вызвать перегорание роликового подшипника, ненормальное отслоение ремня и поверхности роликов или появление трещин, что еще больше усугубит смещение оси корпуса печи; в результате огнеупорный кирпич будет сжиматься и деформироваться, вызывая повреждения или падая. Форма поврежденных шамотных кирпичей варьируется по глубине.
Влияние термического напряжения на срок службы огнеупорного шамотного кирпича в печи
Термическое напряжение относится к напряжению, возникающему, когда объект не может полностью свободно расширяться и сжиматься из-за внешних ограничений и взаимных ограничений между внутренними частями при изменении температуры. Высоко-тепловое расширение может легко вызвать осевое расширение и напряжение сжатия огнеупорного шамотного кирпича, что является одной из важных причин растрескивания и разрушения шамотного кирпича в печи. Если взять в качестве примера кирпичи из магнезии-хрома или шпинели, то степень расширения при 1400 градусах можно рассчитать как 1,6%. Расширение шамотного кирпича длиной 198 мм может достигать 3,17 мм. Такое большое расширение, если кольцевой зазор не будет оставлен должным образом, приведет к вытягиванию, падению или расслоению огнеупорных кирпичей, серьезно сокращая срок службы огнеупорных кирпичей.
Влияние режима работы вращающихся печей на срок службы огнеупорных материалов
Механизм влияния производственной деятельности на срок службы огнеупорного шамотного кирпича сложен и зависит от многих факторов. В основном он анализируется со следующих двух аспектов.
(1) Повреждение кирпича, вызванное слишком высокой температурой обжига. Температура пламени в новой сухой печи предварительного обжига может достигать более 1700 градусов. Кроме того, рабочие температуры переходной зоны, зоны обжига, зоны охлаждения, колпака печи, охлаждающего горла, высоко-температурной зоны и внешней части сопла значительно выше, чем у обычных печей. Даже при использовании высококачественных огнеупорных материалов- срок службы футеровки переходных зон, зон обжига и охлаждения больших вращающихся печей обычно составляет от 0,5 до 1 года, а у некоторых - всего от 3 до 5 месяцев. Срок службы футеровки горловины и сопла печи обычно составляет всего от 0,5 до 1 года или даже меньше. Срок службы колпака печи и облицовки охлаждающего горла составляет около 2 лет. На этапе пилотного производства вращающиеся печи обычно работают только с 70–75 % или даже ниже, в редких случаях достигая 85–90 %. Если это сочетается с плохой работой подогревателя и печи предварительного обжига, скорость разложения поступающего материала может быть крайне нестабильной, что приводит к частым смещениям положений различных технологических зон внутри печи. Это может привести к нестабильной работе печи и ускоренному повреждению футеровки. Например, чрезмерно высокие температуры обжига могут повредить огнеупорные кирпичи печи, как показано в обведенной области на рисунке 5. (2) Повреждение кирпича, вызванное высокой скоростью печи. Скорость вращения новой сухой печи предварительного разложения часто составляет 3-3,7 об/мин или даже 4 об/мин или более, а линейная скорость корпуса вращающейся печи достигает более 1 м/с. В новой сухой печи с высокой скоростью вращения, большим диаметром и высокой температурой совокупное разрушительное воздействие термического напряжения, механического напряжения и химической эрозии на футеровку печи намного сильнее, чем в традиционных печах. Для этого необходимо, чтобы футеровка новой сухой печи имела достаточную прочность и устойчивость как в холодных, так и в жарких условиях.
