Er zijn veel factoren die de levensduur van vuurvaste bekledingen in draaitrommelovens beïnvloeden, en dit zijn niet alleen problemen bij vuurvaste producten. Ze omvatten thermische spanning, chemische spanning, mechanische spanning gegenereerd door cementproductieactiviteiten, de kwaliteit van gecalcineerde grondstoffen, het ontwerp en de selectie van vuurvaste materialen, de kwaliteit van vuurvaste materialen, opslag, constructie, metselwerk en andere factoren.
De impact van mechanische belasting op de levensduur vanvuurvaste stenenin ovens
Mechanische spanning is de interne kracht die interageert tussen de verschillende delen van een object wanneer het wordt vervormd als gevolg van externe factoren, om de werking van dergelijke externe factoren te weerstaan en te proberen het object te herstellen van de vervormde positie naar de positie vóór de vervorming. Wanneer de mechanische spanning op de vuurvaste stenen in de oven de eigen sterkte overschrijdt, zullen de stenen onder invloed van spanning geheel of gedeeltelijk beschadigd raken.
De belangrijkste factoren die mechanische spanning veroorzaken zijn de volgende twee redenen:
(1) Elliptische vervorming. Door de gecombineerde factoren van de bekledingsstenen, ovenmaterialen en het gewicht van de cilinder zelf, wordt de ovencilinder vervormd. Onder invloed van de zwaartekracht en de warmtebelasting wordt de cirkelvormige dwars-doorsnede van de cilinder elliptisch. Wanneer de oven draait, veroorzaakt de ellips mechanische spanning op de vuurvaste stenen, en hoe groter de ellips, hoe groter de mechanische spanning. De schuifspanning die wordt gegenereerd door de verandering in de ellips werkt op de raakrichting van elke ring stenen, waardoor de stenen ringvormig loslaten. Onder normale omstandigheden is de schildikte uniform en hard. (2) De as van de roterende cementoven is verschoven. De draaitrommeloven wordt ondersteund door een band, een steunwiel en een rol. De as moet de lijn zijn die de middelpunten van de dwars-cirkels van de oven verbindt met een rechte lijn. Nadat de ovenschaal echter is geïnstalleerd en een deel van de ovenschaal is doorgesneden en vervangen, of nadat de oven een tijdje heeft gedraaid en het thermische systeem in de oven onstabiel is, zal de as van de oven verschuiven onder invloed van warmtebelasting en belasting. Daarna, na een lange gebruiksperiode, zullen de riem en de rol slijten, zal de rol naar buiten en naar binnen afwijken en zullen de belastingsomstandigheden van elk steunpunt veranderen. In het bijzonder, wanneer de belasting van het steunpunt te groot is, is het gemakkelijk om het rollager te laten doorbranden, waardoor het band- en roloppervlak abnormaal loslaten of barsten, wat de asafwijking van het ovenlichaam verder zal verergeren; Als gevolg hiervan zullen de vuurvaste stenen worden samengedrukt en vervormd, waardoor schade ontstaat of eraf valt. De vorm van beschadigde vuurstenen varieert in diepte.
De impact van thermische spanning op de levensduur van vuurvaste vuurvaste stenen in de oven
De thermische spanning verwijst naar de spanning die wordt gegenereerd wanneer het object niet volledig vrij kan uitzetten en samentrekken als gevolg van externe beperkingen en wederzijdse beperkingen tussen interne onderdelen wanneer de temperatuur verandert. Thermische uitzetting bij hoge- temperaturen kan gemakkelijk axiale uitzetting en drukspanning veroorzaken in vuurvaste vuurvaste stenen, wat een van de belangrijke redenen is voor het afbrokkelen en breken van vuurvaste stenen in de oven. Als we magnesiumoxide-chroom- of spinelstenen als voorbeeld nemen, kan de uitzettingssnelheid bij 1400 graden worden berekend als 1,6%. De uitzetting van een vuursteen met een lengte van 198 mm kan oplopen tot 3,17 mm. Een dergelijke grote uitzetting zal, als de ringvormige spleet niet op de juiste wijze wordt opengelaten, ervoor zorgen dat de vuurvaste stenen gaan trekken, eraf vallen of afbrokkelen, waardoor de levensduur van de vuurvaste stenen ernstig wordt verkort.
De impact van de productie van draaiovens op de levensduur van vuurvaste materialen
Het impactmechanisme van de productie op de levensduur van vuurvaste vuurvaste stenen is complex en er zijn veel factoren. Het wordt hoofdzakelijk geanalyseerd vanuit de volgende twee aspecten.
(1) Schade aan stenen veroorzaakt door een te hoge calcineringstemperatuur. De vlamtemperatuur in de nieuwe droge voorgloeioven kan oplopen tot meer dan 1700 graden. Bovendien zijn de bedrijfstemperaturen van de overgangszone, de stookzone, de koelzone, de ovenkap, de koelere keel, de hoge- zone en de buitenkant van het mondstuk aanzienlijk hoger dan die van conventionele ovens. Zelfs met vuurvaste materialen van hoge kwaliteit- bedraagt de levensduur van de overgangs-, bak- en koelzones van grote draaitrommelovens doorgaans 0,5 tot 1 jaar, terwijl sommige slechts 3 tot 5 maanden duren. De ovenmond- en mondstukbekledingen hebben doorgaans een levensduur van slechts 0,5 tot 1 jaar, of zelfs minder. De ovenkap en koelerhalsbekleding hebben een levensduur van circa 2 jaar. Tijdens de proefproductiefase werken draaitrommelovens doorgaans op slechts 70% tot 75% of zelfs lager, in zeldzame gevallen zelfs op 85% tot 90%. Als dit gepaard gaat met een slechte werking van de voorverwarmer en voorgloeier, kan de ontledingssnelheid van het binnenkomende materiaal zeer onstabiel zijn, wat leidt tot frequente verschuivingen in de posities van de verschillende proceszones binnen de oven. Dit kan leiden tot een onstabiele werking van de oven en versnelde schade aan de bekleding. Overmatig hoge baktemperaturen kunnen bijvoorbeeld de vuurvaste stenen van de oven beschadigen, zoals weergegeven in het omcirkelde gebied in Figuur 5. (2) Schade aan stenen veroorzaakt door een hoge ovensnelheid. De rotatiesnelheid van de nieuwe droge pre-ontledingsoven bedraagt vaak 3-3,7 tpm, of zelfs 4 tpm of meer, en de lineaire snelheid van de roterende ovenschaal bereikt meer dan 1 m/s. In de nieuwe droge oven met hoge rotatiesnelheid, grote diameter en hoge temperatuur is het gecombineerde destructieve effect van thermische spanning, mechanische spanning en chemische erosie op de ovenbekleding veel groter dan dat van traditionele ovens. Dit vereist dat de ovenbekleding van de nieuwe droge oven voldoende sterkte en stabiliteit moet hebben, zowel in koude als in warme omstandigheden.
