Raadsnelheidsmaterialen voor verschillende delen van cement roterende ovens en aanverwante problemen (deel 1)

May 19, 2025

Laat een bericht achter

1. Divisie werkzones in nieuw droge procescementovens

 

 Over het algemeen, volgens de temperatuur van materialen in de cementoven, zijn de werkzones van het roterende ovensysteem (inclusief de ovenstaart voorverwarming en ovenkopkoeler) verdeeld in de volgende: droogzone, voorverwarmende zone, decompositiezone, exotermische reactiezone, brandende zone en koelzone.

 

Droogzone

 

 In traditionele cement roterende ovens is de materiaaltemperatuur in de droogzone 20-150 graden en is de gastemperatuur 250-400 graden.

 

 In nieuw droge procescementovens wordt het materiaal dat de oven binnenkomt, tot meer dan 150 graden verwarmd op het moment dat het de ovenstaartfase I binnenkomt. Daarom bestaat de droogzone alleen in een zeer kort gedeelte bij de grondstofinlaat. Er is bijna geen droogzone in het ovenstaartsysteem van nieuw droge procescementovens.

 

Voorverwarmende zone

 

 In traditionele cement roterende ovens is de materiaaltemperatuur in de voorverwarmingszone 150-800 graden en is de gastemperatuur 450-850 graden.

 

 In nieuw droge proces ovens strekt de voorverwarmingszone zich uit van de cycloon van de eerste fase tot de cycloon van de voorlaatste stage. In de voorverwarmingszone beginnen de organische componenten in de grondstof destillering te drogen en te ontbinden, en klei begint te uitdrogen, waardoor voorwaarden worden gecreëerd voor de ontleding van calciumcarbonaat.

 

Ontledingszone:

 

 In traditionele cement roterende ovens is de materiaaltemperatuur in de ontledingszone 800-1000 graden en is de gastemperatuur 1000-1400 graden.

 

 In nieuw droge procescementovens strekt de ontledingszone zich uit van de ontledingsoven tot een punt 7d (d is de stalen plaatdiameter van de oven) weg van de ovenkop in de oven. Bijvoorbeeld:

 

Voor een nieuw droog proces oven met afmetingen φ4m x 60 m varieert de ontledingszone van 28-60 m van de ovenkop.

 

Voor een nieuw droog proces oven met afmetingen φ4.7m × 74m varieert de ontledingszone van 33-74 m van de ovenkop.

 

Exotherme reactiezone(Ook bekend als de overgangszone of bovenste overgangszone):

 

 De materiaaltemperatuur in de exotherme reactiezone is 1000-1300 graden.

 

 In nieuw droge procescementovens wordt de overgangszone berekend als het gebied van 7D naar 4D van de ovenkop. Voorbeelden:

 

Voor een nieuw droge proces van φ4m x 60 m varieert de overgangszone van 16-28 m van de ovenkop.

 

Voor een φ4.7m × 74m nieuw droge procescementkiln, varieert de overgangszone van 19-33 m van de ovenkop.

 

news-553-307

 

 

Koelzone

 

 De temperatuur van de ovenlading in de koelzone is 1100 - 1300 graad. Nadat de klinker de brandende zone verlaat, wordt deze gekoeld of gestold in de koelzone.

 

Brandende zone

 

 De brandende zone bevindt zich op de locatie van de hoogste temperatuur in de cementoven. De vlamtemperatuur kan 1800 - 2000 diploma bereiken en de temperatuur van de ovenlaad bereikt 1350 - 1400 graad.

 

 In dit deel zijn er een groot aantal alkali -zwavelverbindingen in de ovenlading. Cement Clinker moet een ovencoating vormen om de voeringstenen te beschermen. Tegelijkertijd moeten de voeringstenen ook het eigendom hebben om zich aan de ovencoating te houden.

 

 

2. Spanningen op vuurvaste materialen in nieuwe droge - procesovens

 

 De spanningen dat refractaire materialen in het cementovensysteem worden onderworpen om voornamelijk te zijn: thermische stress, chemische stress en mechanische stress. De schade aan refractaire voeringen is het resultaat van de interactie van deze drie soorten spanningen.

 

 Tijdens het calcinatieproces van de klinker wordt de temperatuur van ruwe maaltijd, ovenlaad en klinker verwarmd van normale temperatuur tot ongeveer 1430 graden, en de brandstofverbrandtemperatuur in de oven druppelt geleidelijk van 1800 - 2000 graad tot minder dan 350 graden. Tijdens het klinkerkoelproces wordt de klinker gekoeld tot ongeveer 100 graden door lucht, terwijl de lucht wordt verwarmd van normale temperatuur tot meer dan 1000 graden. In het bovenstaande - genoemde processen, de straling, convectie en warmteoverdracht van rookgas, lucht, ruwe maaltijd, ovenlading en klinker aan de voering en metaalcomponenten worden thermische spanning genoemd.

 

 Tijdens het cementklinkercalcinatieproces ondergaan verschillende samengestelde componenten in de ruwe maaltijd en brandstof, onder verschillende technologische omstandigheden, chemische reacties om verschillende verbindingen te produceren. Deze verbindingen dringen door in de refractaire voeringen en metaalcomponenten in vaste, gesmolten of gasvormige fasen, reageren met de verbindingen in de voeringen en metaalcomponenten en vormen een laag smeltende puntverbindingen met volumeveranderingen, wat leidt tot de schade van de voeringen en metaalcomponenten. Dit wordt chemische stress genoemd.

 

 Tijdens het cementklinker calcinatieproces veroorzaken de relatieve beweging en warmteoverdracht van materialen en stoffig gas naar de voeringen en metaalcomponenten slijtage en\/of volume -expansie als gevolg van verwarming, wat resulteert in de schade van de voeringen en metaalcomponenten onder spanning. Dit wordt mechanische stress genoemd. Mechanische stress kan op de juiste manier worden verlicht of geëlimineerd door technologische optimalisatie.

 

3. Invloed van verhoogde oventemperatuur op ovenlaad in nieuw droog procesovens

 

 De warmteverwisselingscapaciteit van het voorverwarmingssysteem in nieuw droge procescementovens is uitstekend. De warmteverwisselingscapaciteit van de roterende ovensectie is echter relatief slecht, wat de sintcapaciteit vermindert. Daarom moeten cement roterende ovens de brandende temperatuur verhogen voor compensatie. De maximale temperatuur van de vlam in het cement roterende oven kan 1.700 graden bereiken en het effect van hoge temperatuur is extreem intens. Zonder de bescherming van de ovenhuid zullen de blootgestelde refractaire materialen snel worden beschadigd.

 

 Naarmate de uitgang van de cementoven toeneemt, neemt de hoge temperatuurbelasting op de roterende oven geleidelijk toe. Wanneer de uitvoer toeneemt van 2, 000 t\/d tot 7, 000 t\/d, neemt de cross-sectionele warmtebelasting van de kiln toe van 4.2 × 1 0} ⁹ cal\/(m² · h) (1 cal {10}}. 18 j, hetzelfde hieronder) tot 6.2 × 10⁹ cal\/(m² · h). De warmtebelasting op het oppervlak van vuurvaste materialen in de zone met hoge temperatuur neemt toe van ongeveer 3,0 x 10⁹ cal\/(m² · h) tot 4,8 x 10⁹ cal\/(m² · h), en de oppervlakte-uitgangsbelasting neemt ook toe van 8 t\/(d · m²) tot 11 t\/(d · m²).

 

 Grootschalige pre-decompositie (PC) ovens gebruiken zeer efficiënte koelers met een warmteverstelefficiëntie van meer dan 60% en multi-channel branders met voldoende verbranding en een laag aandeel primaire lucht. De ovenkop is ook uitgerust met verbeterde luchtdichtheid en thermische isolatie. In een 4,7 m × 74m pre-decompositie oven bereikt de secundaire luchttemperatuur 1.150 graden, de ovenstaartgastemperatuur bereikt 1.050-1,100 graden (maximaal 1.200 graden) en de temperatuur van de klinker die de ovencilinder verlaat, bereikt 1.400 graden. De bedrijfstemperaturen in de overgangszone, brandende zone, koelzone, ovenkap, keel en hoge temperatuurzone van de koeler, en de buitenkant van de brander zijn veel hoger dan die van overeenkomstige delen in traditionele cementovens.

 

 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 >1,650 graden of hoogwaardige chroomvrije alkalische bakstenen.

 

 Als een deel van de vuurvaste stenen in de cementoven beschadigd is, zal de dikte van de resterende oven voering afnemen, het thermische isolatie -effect van de voering zal verzwakken en zal de oppervlaktetemperatuur van het ovenlichaam stijgen. Dit zal de schadevergoeding van de vuurvaste materialen verder versnellen. Wanneer bijvoorbeeld de cilindertemperatuur in de hoge temperatuurzone toeneemt van de normale 250-300 graden tot 350-400 graden, zal een significante vervorming van het ovenlichaam optreden.

 

 Een thermisch expansieverschil zal ontstaan ​​tussen de ovenlichaam en de vuurvaste materialen: in sommige gevallen kan dit verschil een grote opening creëren tussen de cilinder en de vuurvaste stenen, waardoor de vuurvaste stof loskomt. Tijdens de werking zal de relatieve beweging tussen de cilinder en de ovenbekleding leiden tot slijtage van de vuurvaste stof. In andere gevallen wordt de uitbreiding van het ovenlichaam beperkt door monolithische refractaire materialen (zoals gietbare materialen), waardoor significante stress tussen het ovenlichaam en de vuurvaste stof wordt gegenereerd: deze stress kan de ankerplaatsen eruit trekken of de vuurvaste handelingen rond de ankers beschadigen.

 

4. Invloed van versnelde ovensnelheid op vuurvaste materialen in cementovens

 

 

 De rotatiesnelheid van traditionele cementovens is 1 r\/min, terwijl die van grootschalige pre-decempositie ovens tot 3-4 r\/min kan bereiken. In pre-decompositie ovens met hoge temperatuur, hoge snelheid en grote diameter, is de bedrijfsomgeving van de ovenschaal en voering veel harder dan die van traditionele roterende ovens.

 

 De cilinder van een cement roterende oven wordt ondersteund op ondersteunende rollen via rijringen. Vanwege het significante zelfgewicht van de cilinder, evenals de zwaartekrachten van vuurvaste stenen, ovenhuid en ovenlading, treedt grote radiale vervorming voor in de dwarsdoorsnede van de cilinder tussen de rijringen. Continue meting van de operationele ovenschaal met behulp van een cilindermetingsinstrument laat zien dat het dimensionale verschil tussen de horizontale en verticale diameters van de cilinder 0. 3%kan bereiken, en soms zelfs 0. 6% - 0. 7%. Elke revolutie van de ovenschaal zorgt ervoor dat zijn kromming cyclisch verandert. Bijgevolg wordt de refractaire voering onvermijdelijk onderworpen aan periodieke knijpkrachten van de ovenschaal en interne evenwichtsspanningen in de bakstenen ring, wat leidt tot schade onder vermoeidheidsbelasting.

 

 Bovendien kunnen productie- en installatiefouten, onjuiste aanpassing van de ondersteunende rollen en ongelijke afwikkeling van de Kiln Foundation ook de buiging van de ovenschaal toestaan ​​de toelaatbare waarden overschrijden, waardoor de rechtheid en rondheid van de cilinder in gevaar wordt gebracht. Als buigen aan de uiteinden optreedt, zal de eindcilinder springen, wat leidt tot luchtlekkage bij de ovenkop en staart en schade aan afdichtingsapparaten en vuurvaste materialen. Als het op de locatie van de transmissie -versnelling plaatsvindt, zal dit resulteren in ongelijke meshing van de grote en kleine versnellingen, waardoor trillingen veroorzaken die leiden tot losraken van vuurvastheden, "bakstenen trekken", baksteen vallen of schade door overmatige mechanische spanning.

 

Klik op de producten waarin u hieronder geïnteresseerd bent voor meer informatie.

Direct gebonden magnesia chrome baksteen

Hoge aluminiumoxide baksteen