การวิเคราะห์รูปแบบความเสียหายของการบุวัสดุทนไฟของเตาโรตารีซีเมนต์และข้อกำหนดสำหรับการเลือกอิฐก่อ

1. บทนำ
ความเสียหายของวัสดุบุวัสดุทนไฟของเตาเผาแบบหมุนมักส่งผลต่อความต่อเนื่องของการผลิตและเป็นหนึ่งในอุบัติเหตุของอุปกรณ์ทั่วไป สาเหตุของอุบัติเหตุรวมถึงโครงสร้างการออกแบบ คุณภาพของวัสดุทนไฟ คุณภาพของอิฐ การดำเนินงานและการบำรุงรักษา จากการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมเกี่ยวกับอุบัติเหตุความเสียหายของเยื่อบุต่างๆ การค้นหาสาเหตุที่พบบ่อยบางประการ และใช้มาตรการควบคุมล่วงหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอุบัติเหตุในระดับสูงสุดจะเป็นประโยชน์
2. บทบาทของซับในเตาเผาแบบหมุน
(1) ป้องกันความเสียหายโดยตรงต่อตัวเตาเผาจากเปลวไฟที่มีอุณหภูมิสูงหรือการไหลเวียนของอากาศ และปกป้องตัวกระบอกสูบของเตาเผา
(2) ป้องกันการพังทลายของเนื้อเตาด้วยสารอันตราย (C0, S02)
(3) ป้องกันไม่ให้วัสดุและการไหลของอากาศกัดกร่อนตัวเตาเผา
(4) ลดอุณหภูมิของตัวเตาเผาเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเตาเผาถูกกัดกร่อนจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
(5) มีหน้าที่เก็บความร้อนและเก็บรักษาความร้อน
(6) สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของผิวเตาเผาแบบแขวนได้
3. รูปแบบของความเสียหายต่อเยื่อบุทนไฟ
3.1 รูปแบบทั่วไปของความเสียหาย
วัสดุทนไฟของเตาโรตารี่มักจะได้รับผลกระทบจากความเครียดเชิงกล แรงเสียดทานของวัสดุ ความเครียดจากความร้อน การไหลของอากาศ และการสึกกร่อนของสารเคมีภายใต้สภาวะหมุนเป็นเวลานาน ซึ่งมักจะนำไปสู่การเกิดปัญหาดังต่อไปนี้:
(1) บล็อกการยกได้รับผลกระทบจากความเยื้องศูนย์กลางของการหมุนทางกล ผลกระทบของอุณหภูมิสูงและแรงเสียดทานแรงกระแทกของหินเป็นเวลานาน ซึ่งนำไปสู่การบิดเบี้ยวของบล็อกสำเร็จรูป การหลุดออกจากวัสดุทนไฟ วัสดุและความหนาบางลงซึ่งทำให้อิฐทนไฟที่เติมระหว่างบล็อกยกเสียรูปและหลุดออก
(2) การสูญเสียการหลอมละลายของชั้นเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง
(3) การไหลเวียนของอากาศที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิมากในตัวเตาทำให้ฝุ่นถูกเผาเป็นบล็อกและเกาะติดกับพื้นผิวของวัสดุทนไฟที่อุณหภูมิสูง เมื่อตัวเตาเผาหมุน การแยกตัวของแรงโน้มถ่วงทำให้วัสดุทนไฟหลุดลอกออกบางส่วน ผนังอิฐบางลง อุณหภูมิของตัวเตาเผาเพิ่มขึ้น และโครงสร้างเหล็กที่เปลี่ยนไปในระดับต่างๆ กันจะลดอายุการใช้งานของตัวเตาเผา
3.2 ความน่าจะเป็นของความเสียหายต่างๆ
บริษัทเทคโนโลยีวัสดุทนไฟของเยอรมันได้ทำการศึกษาเชิงทดลองขนาดใหญ่เกี่ยวกับวัสดุทนไฟที่ใช้แล้ว และคำนวณความน่าจะเป็นของสาเหตุความเสียหายหลัก:
(1) ความเค้นเชิงกลคิดเป็นร้อยละ 37 : เกิดจากการเสียรูปของทรงกระบอกและการขยายตัวทางความร้อนของอิฐ
(2) การสึกกร่อนทางเคมีคิดเป็นร้อยละ 36 : เกิดจากการสึกกร่อนของปูนเม็ดซิลิเกตและเกลืออัลคาไล
(3) ความเครียดจากความร้อนคิดเป็นร้อยละ 27 : เกิดจากความร้อนสูงเกินไปและช็อกจากความร้อน
ด้วยความแตกต่างของประเภทเตาเผา การทำงาน และตำแหน่งของการบุของเตาเผาในเตาเผา ปัจจัยสามประการข้างต้นจึงมีบทบาทที่แตกต่างกัน โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสถานะการเสียรูปของเปลวไฟ วัสดุของเตาเผา และเปลือกของเตาเผาระหว่างการทำงาน ความเครียดที่หลากหลาย
4. การวิเคราะห์หาสาเหตุและแนวทางแก้ไขความเสียหายของวัสดุทนไฟ
4.1 ความเสียหายจากความเครียดเชิงกล
4.1.1 การขยายตัวทางความร้อนบีบอิฐทนไฟ
เมื่ออุณหภูมิของเตาเผาสูงขึ้นถึงระดับหนึ่ง การขยายตัวทางความร้อนจะสร้างแรงดันในแนวแกนของเตาเผา ทำให้อิฐทนไฟที่อยู่ติดกันเบียดกัน เมื่อแรงดันมากกว่ากำลังของอิฐทนไฟ ผิวอิฐทนไฟจะหลุดล่อน ควรใช้มาตรการต่อไปนี้:
(1) อิฐทนไฟที่ปูแบบแห้งจะต้องใช้กระดาษแข็งด้านที่เหมาะสม และอิฐทนไฟที่ปูแบบเปียกจะต้องเหลือรอยต่อไฟ-เคลย์ 2 มม.
(2) ปล่อยให้แหวนบล็อกที่เหมาะสม
4.1.2 ความเสียหายจากความเค้นของแผ่นเหล็ก
ที่ปลายร้อนของอิฐทนไฟ แผ่นเหล็กวีเนียร์และแมกนีเซียในอิฐแมกนีเซียทำปฏิกิริยาทางเคมีที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างสารประกอบเหล็กแมกนีเซีย ซึ่งจะเพิ่มปริมาตรและบีบอิฐทนไฟ ทำให้เกิดการแตกหักในแนวนอน ในมุมมองของสถานการณ์นี้ การปฏิบัติของเหล็กแผ่นไม้อัดอิฐทนไฟควรเปลี่ยนหรือแทนที่ด้วยดินเผา
4.1.3 การเบี่ยงพื้นที่ขนาดใหญ่ของอิฐทนไฟ
เนื่องจากการก่ออิฐหลวมเกินไปและเตาเผามักเริ่มและหยุดทำงาน เปลือกเตาเผาจะผิดรูป และเปลือกเตาเผาและพื้นผิวเย็นของอิฐบุผิวจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ทำให้อิฐบุผิวเอียงและเคลื่อนตัว และ พื้นผิวอิฐแตกและหลุดออก ควรใช้มาตรการต่อไปนี้:
(1) ระหว่างการก่ออิฐ ควรทุบพื้นผิวขนาดใหญ่ของอิฐทนไฟด้วยค้อนไม้ ล็อคอิฐล็อค และเสริมเหล็กลิ่มเป็นครั้งที่สอง
(2) รักษาระบบระบายความร้อนให้คงที่
(3) ส่วนที่บิดเบี้ยวของกระบอกสูบถูกปรับระดับด้วยซีเมนต์ที่มีอุณหภูมิสูง
4.1.4 การอัดขึ้นรูปความเค้นโอวาลิตี
เนื่องจากช่องว่างที่เพิ่มขึ้นระหว่างล้อเตาเผาแบบหมุนและแผ่นชิม ทำให้ตัวกระบอกสูบมีความเป็นวงรีขนาดใหญ่ ทำให้อิฐทนไฟถูกบีบ ควรตรวจสอบการตกไข่ของกระบอกสูบอย่างสม่ำเสมอ หากค่าวงรีเกิน 1/10 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเตาเผา ควรเปลี่ยนแผ่นรองหลังหรือเพิ่มเหล็กรองเพื่อปรับช่องว่างระหว่างยาง
4.1.5 การอัดขึ้นรูปความเค้นของเหล็กล็อค
เมื่อล็อคอิฐ เหล็กที่ปากล็อคมากเกินไปจะทำให้เกิดร่องอิฐที่ปากล็อค ควรใช้มาตรการต่อไปนี้:
(1) ที่ล็อคเดียวกัน จำนวนของเหล็กล็อคไม่เกิน 3 ชิ้น(2) ระยะห่างระหว่างเหล็กล็อคให้กระจายมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้(3) ความแน่นของช่องเปิดด้านในและด้านนอกควรเท่ากันเมื่อล็อคอิฐ(4) ควรเก็บเหล็กล็อคให้ห่างจากอิฐล็อคบาง ๆ เท่าที่จะทำได้
4.1.6 อิฐทนไฟอัดแรงพร้อมวงแหวนอิฐยึด
อิฐบล็อก (อิฐรูปทรงพิเศษ) ที่วงแหวนอิฐบล็อกแตกร้าวเนื่องจากการอัดขึ้นรูป ในกรณีนี้ ควรเปลี่ยนวงแหวนบล็อคเดี่ยวเป็นวงแหวนบล็อคสองชั้น และควรวางอิฐทั้งหมดบนวงแหวนบล็อคเพื่อหลีกเลี่ยงการประมวลผลอิฐรูปทรงพิเศษ .
4.2 ความเสียหายจากความร้อน
4.2.1 ความร้อนสูงเกินไป
ความร้อนสูงเกินไปของอุณหภูมิในเตาเผาทำให้เกิดการหลอมละลายของอิฐทนไฟและการก่อตัวของหลุม เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ ควรปรับหัวเผาให้ถูกต้องและควรเลือกวัสดุทนไฟที่เหมาะสมในส่วนต่างๆ
4.2.2 ปรากฏการณ์เทอร์มอลช็อก
เนื่องจากความเครียดทางความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน พื้นผิวอิฐจึงลอกและแตก ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการเปิดและปิดบ่อยครั้ง เย็นจัดและร้อนจัด การดำเนินการผลิตควรมีความเสถียร และควรมีการกำหนดระบบเตาเผาความร้อนและความเย็นที่เหมาะสม
4.3 ความเสียหายจากการโจมตีทางเคมี
4.3.1 การพังทลายของเมือง
สารประกอบเกลืออัลคาไลในเฟสก๊าซแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างของตัวอิฐเพื่อควบแน่นและแข็งตัว ก่อตัวเป็นชั้นเกลืออัลคาไลที่ซึมผ่านได้ในแนวนอนในตัวอิฐ และปริมาณเกลืออัลคาไลที่เข้าสู่เตาเผาควรลดลงในการผลิต
4.3.2 ปรากฏการณ์ไฮเดรชัน
MgO ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้าง Mg(OH)2 ซึ่งจะเพิ่มปริมาตรและทำลายโครงสร้างโดยรวมของอิฐทนไฟ เนื่องจากอิฐทนไฟที่มี MgO และ CaO จะเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงความชื้น กันน้ำ และฝนในระหว่างการเก็บรักษา การขนส่ง และการก่ออิฐของอิฐทนไฟ
จากกลไกความเสียหายของอิฐทนไฟข้างต้น จะเห็นได้ว่าการสร้างมาตรฐานของการก่อสร้างวัสดุทนไฟสามารถยืดอายุการใช้งานของวัสดุทนไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบุคลากรที่เป็นมืออาชีพและทุ่มเทในการก่ออิฐเป็นปัจจัยสำคัญที่รับประกันคุณภาพของการก่อสร้างวัสดุทนไฟ
5. ข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับวัสดุก่อสร้างทนไฟ
5.1 การควบคุมก่อนการก่ออิฐ
(1) ระหว่างการจัดการวัสดุทนไฟ ควรระมัดระวังควบคุมอัตราความเสียหายของอิฐทนไฟให้ไม่เกินร้อยละ 3
(2) งานวางสายควรทำให้ดี เส้นอ้างอิงตามยาวของเตาเผาควรวางสี่เส้นสมมาตรตามเส้นรอบวงในรูป "กากบาท" แต่ละเส้นขนานกับแกนของเตาเผา ควรวางเส้นอ้างอิงเส้นรอบวงทุกๆ 2 เมตร ขนานและตั้งฉากกับแกนเตาเผา
(3) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นเหล็กของตัวเตาเผาสะอาด นำแผ่นเหล็กที่สึกกร่อนออก และห้ามใช้อิฐทนไฟที่ขอบและมุมเสียหายโดยเด็ดขาดโดยเด็ดขาด
5.2 การควบคุมกระบวนการก่ออิฐ
(1) ในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้าง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุทนไฟไม่ชื้น และอิฐที่ผ่านกระบวนการแล้วจะถูกประมวลผลด้วยเครื่องตัดอิฐ หลังจากตัดแล้ว ความยาวของอิฐต้องเกินร้อยละ 50 ของความยาวอิฐเดิม และความหนาต้องมากกว่าร้อยละ 70 ของความหนาเดิม
(2) วิธีการก่ออิฐวงแหวนใช้สำหรับการก่ออิฐ อิฐอยู่ใกล้กับตัวเตาเผา และจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามุมทั้งสี่ของอิฐสัมผัสกับตัวเตาเผา
(3) ควรหลีกเลี่ยงปัญหาทั่วไปต่อไปนี้ในการก่ออิฐ: การกลับด้านของหัวขนาดใหญ่และขนาดเล็ก การจับสลาก การผสม การเคลื่อนตัว ความเอียง รอยต่อซีเมนต์ที่ไม่สม่ำเสมอ การปีน นอกศูนย์กลาง รอยต่อหนัก รอยต่อทะลุ ปากเปิด ช่องว่าง ข้อต่อผมงู รูปร่างโค้งนูนนูน ขอบและมุมขาดหายไป
(4) ใช้ค้อนไม้หรือค้อนยางในการสร้างอิฐทนไฟ และห้ามใช้ค้อนเหล็กโดยเด็ดขาด
(5) การเตรียมโคลนทนไฟทำจากน้ำสะอาด ชั่งอย่างแม่นยำ ผสมให้เท่ากัน และใช้ได้ตลอดเวลา ไม่ควรใช้โคลนที่เตรียมไว้กับน้ำเพิ่มเติม และไม่ควรใช้โคลนที่ตั้งค่าไว้ในตอนแรกอีกต่อไป ทำความสะอาดเครื่องใช้ในเวลาที่เหมาะสม
5.3 การควบคุมตะเข็บล็อควงกลมอิฐ
(1) เฉพาะอิฐเดิมเท่านั้นที่ใช้ล็อคอิฐได้ และห้ามใช้อิฐแปรรูป
(2) ถ้าใช้อิฐประสานหลายก้อน ห้ามใช้อิฐก่อประสานกัน และให้ใช้อิฐชนิดมาตรฐานสลับกัน อิฐรอยต่อแต่ละชนิดของแต่ละวงแหวนของอิฐทนไฟต้องไม่เกินสองก้อน
(3) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแนวตะเข็บแนวนอนของอิฐขนานกับแกนเตาเผาในสายพานตะเข็บล็อค
(4) ความหนาของแผ่นโลหะตะเข็บล็อคไม่เกิน 2 มม.
(5) สามารถใช้แผ่นเหล็กล็อคตะเข็บได้เพียงแผ่นเดียวในแต่ละตะเข็บ หากจำเป็นต้องใช้แผ่นเหล็กหลายแผ่น ควรกระจายให้เท่ากันในพื้นที่อิฐล็อคทั้งหมด และจำนวนแผ่นเหล็กรอยต่อต่อวงแหวนไม่ควรเกินสี่แผ่น
6. หลักการเลือกวัสดุทนไฟ
เมื่อเลือกวัสดุทนไฟ ควรปฏิบัติตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
(1) ทนต่ออุณหภูมิสูง สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่สูงกว่า 800T เป็นเวลานาน
(2) มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี วัสดุทนไฟในเตาเผาแบบหมุนต้องมีความแข็งแรงเชิงกลที่แน่นอนเพื่อทนต่อความเครียดจากการขยายตัวที่อุณหภูมิสูงและความเครียดที่เกิดจากการเสียรูปของเปลือกเตาเผาแบบหมุน ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการสึกหรอของวัสดุทนไฟจากประจุและก๊าซไอเสีย วัสดุทนไฟจึงจำเป็นต้องมีความต้านทานการสึกหรอที่ดี
(3) มีความเสถียรทางเคมีที่ดี ต้านทานการสึกกร่อนของสารเคมีในปล่องควัน
(4) เสถียรภาพทางความร้อนที่ดี สามารถทนต่อความเค้นสลับในสภาวะการเผา เมื่อเตาเผาหยุด เริ่มทำงาน และการหมุนไม่เสถียร การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในเตาเผาจะค่อนข้างใหญ่ และไม่ควรมีการแตกร้าวหรือหลุดลอก
(5) เสถียรภาพการขยายตัวทางความร้อน แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของเปลือกเตาเผาแบบหมุนจะมากกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัสดุทนไฟของเตาเผาแบบหมุน แต่โดยทั่วไปแล้วอุณหภูมิของเปลือกจะอยู่ที่ประมาณ และโดยทั่วไปแล้วอุณหภูมิของวัสดุทนไฟจะสูงกว่า 8001 ซึ่งอาจทำให้วัสดุทนไฟขยายตัวได้ กว่าเปลือกเตาโรตารี่ ให้ใหญ่หลุดง่าย
(6) ความพรุนควรต่ำ หากมีความพรุนสูง ก๊าซไอเสียจะแทรกซึมเข้าไปในวัสดุทนไฟและกัดกร่อนวัสดุทนไฟ
7. บทสรุป
แผนการกำหนดค่าของอิฐทนไฟในเตาเผาแบบหมุน คุณภาพของอิฐทนไฟ การจัดเก็บอิฐทนไฟ การก่ออิฐของอิฐทนไฟ การทำให้แห้งของเตาเผาแบบหมุน และการจัดการที่ไม่เหมาะสมในทุกด้านของการผลิตอาจส่งผลต่อ อายุการใช้งานของเตาเผาแบบหมุน การบำรุงรักษาอิฐช่วยให้สามารถใช้เตาเผาที่ประหยัดที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด