새로운 건식 시멘트 가마의 내화 재료 구성을 최적화하는 방법

새로운 건식 시멘트 가마의 내화 재료 구성을 최적화하는 방법
새로운 건식 시멘트 가마에서는 내화 재료를 사용하는 것이 일반적이며, 고정 장비용 재료가 전체의 약 70~80%를 차지합니다. 시멘트 가마와 시스템의 사양이 다르면 내화 재료에 대한 요구 사항도 다르며 설계 일치를 위해 적합한 품종을 선택해야 합니다. 동시에 다양한 제조업체가 객관적으로 사용하는 원자재 품질, 장비 조건 및 작동 제어 습관의 차이로 인해 내화물에 대한 요구 사항이 약간씩 달라집니다.
1. 로터리 가마
회전 가마에 사용되는 내화물 캐스터블, 특히 가마 입구의 내화물은 사용 중 1400도 이상의 고온을 견뎌야 할 뿐만 아니라 기계적 응력, 열 응력 및 화학적 침식을 겪습니다. 따라서 전면 가마 입구의 내화 캐스터블의 수명은 전체 시멘트 생산 라인의 작동 주기에 중요한 영향을 미칩니다.
① 동적 장치로서 회전 가마 전면 가마 입구의 내화물 캐스터블은 작동 중에 가마의 반경 방향 전단 응력과 가마 배럴 방향을 따른 축 압축 응력의 두 가지 기계적 응력을 받습니다. 반경 방향 전단 응력은 주로 회전 가마 작동 중에 발생하는 기계적 변형에서 비롯됩니다. 가마 직경이 증가하고 가마 속도가 가속됨에 따라 가마 입구 전면의 주기적인 압축 및 풀림이 심해지고 내화성 캐스터블이 부담하는 방사형 전단 응력에 대한 손상도 커집니다. 가마 전면 입구에서 축방향 압축 응력이 발생하는 주된 이유는 가마 본체가 수평선에 대해 3.5~4% 기울어져 있기 때문입니다. 가마가 작동하는 동안 가마 내부의 재료는 가마 꼬리에서 가마 헤드 방향으로 이동합니다. 가마 전면에 투입된 재료는 이동하는 재료의 미는 힘과 가마 내부의 내화 벽돌의 축방향 분력의 복합 작용으로 가마 헤드 방향으로 이동하는 경향이 있습니다. 이 두 가지 유형의 기계적 응력의 작용으로 전면 가마 입구의 캐스터블에 충분한 기계적 강도가 필요합니다.
② 로터리 가마 가동시 가마 앞 입구의 클링커 출구 온도는 1400도에 도달하고, 가마로 유입되는 2차 공기의 온도는 1200도에 도달하는 것으로 데이터에 나와 있다. 가마 본체 작동 중에 가마 피부가 자주 매달리고 떨어지며 온도도 자주 변합니다. 이로 인한 열 응력은 가마 전면 입구의 캐스터블 손상의 주요 원인 중 하나입니다. 시멘트 산업이 대규모로 발전하는 추세에 따라-가마 직경이 지속적으로 증가하고 있으며 가마 입구에서 배출되는 양도 증가하고 있습니다. 이는 기계적 응력을 증가시킬 뿐만 아니라 가마 내부의 열 강도도 크게 향상시킵니다. 그에 따라 캐스터블의 단위 면적당 열부하도 증가하며 열 응력의 파괴 효과는 더욱 분명해집니다. 이 경우 앞가마의 캐스터블은 열충격 안정성이 좋아야 합니다.
③ 화학적 침식은 시멘트 가마에 사용되는 내화물 손상의 주요 원인 중 하나입니다. 지역마다 사용되는 석회석의 등급과 연료의 품질이 다르기 때문에 가마 내 알칼리, * * *, 황과 같은 유해 성분의 함량도 다릅니다. 원료 광석과 원료 연료의 유해 성분은 고온에서 증발하며 이러한 알칼리성 가스는 원료와 함께 가마에 들어갑니다. 가마 내 주위온도 1350도~1450도에서는 가마재료에 함유된 유해성분과 알칼리성 가스가 가마 전면의 투입재료와 강한 화학적 침식작용을 하여 팽창성 광물을 형성하여 균열과 박리를 유발하여 '알칼리균열' 손상을 일으킨다. 따라서 가마 앞부분의 캐스터블은 내알칼리성이 좋아야 합니다.
요약하면, 전면 가마 입구의 캐스터블은 충분한 내화성, 기계적 강도, 열충격 안정성 및 고온 환경에서 내알칼리성을 가져야 합니다.- 전면 가마의 주입 재료는 시멘트 가마에 사용되는 내화 재료에서 항상 중요한 역할을 했습니다. 시멘트 산업 기술의 발전에 따라 시멘트 가마의 규모가 점차 증가하고 전면 가마의 주입 재료도 고알루미나, 커런덤 및 백운석 내화물 주입 재료의 개발을 거쳤습니다. 당사의 HR-PA80DT 커런덤 멀라이트 가마 입구 주조 재료는 2001년에 건설된 Zhejiang Tongxing Group Cement Co., Ltd.의 2500t/d 시멘트 생산 라인에서 처음 사용되었으며, 사용 수명은 8{22}}10개월 이상입니다. 나중에 2500t/d 및 5000t/d 규모의 새로운 건조 시멘트 생산 라인에 사용하도록 널리 권장되었습니다. 새로운 건식 시멘트 생산 라인의 실제 작업 조건을 기반으로 전면 가마 입구의 내화물에 대한 새로운 표준이 제안되었습니다. 우리는 HR-75MDT 커런덤 멀라이트 가마 입 주조 재료를 개발했습니다. 이 재료는 사용 수명이 10~12개월이고 고객의 요구 사항을 충족합니다. 내화물 개발은 5000t/d 시멘트 생산라인 장비 건설에 있어서 새로운 도전이다. 5000t/d 시멘트 생산 라인의 특정 작업 조건을 위해 우리는 HR-PA80DT 및 HR-75MDT의 성능을 고려하면서 재료의 기계적 강도와 열충격 안정성을 향상시키는 HR-75MTTF 커런덤 멀라이트 강철 섬유 고강도 가마 입구 주조 재료도 개발했습니다.
2. 버너(석탄주입관)
버너의 작업 환경은 약 1400도이고 화염 온도는 약 2000도입니다. 알칼리성 분위기에서 장시간 작동하며 온도 변화가 더 자주 발생하고 전면 가마 입구에 비해 온도 차이가 더 큽니다. 따라서 더 높은 열충격 저항이 필요합니다. 버너의 앞쪽 끝은 항상 가마 내부의 공기 흐름 침식을 받기 쉽습니다. 특히 아래쪽 부분은 더욱 심각합니다. 또한, 이러한 기류에는 가마 내부에 클링커 더스트가 포함되어 있어 버너의 내화 캐스터블에는 충분한 내마모성이 필요합니다. 위의 두 가지 점을 고려하면 버너 캐스터블의 성능 요구 사항은 전면 가마 캐스터블의 성능 요구 사항보다 높습니다. 프론트 킬른 캐스터블에 해당하는 새로운 건식 시멘트 생산 라인 장비의 작동 조건을 기반으로 사용 수명이 5~8개월인 HR-75MET, HR-75MEF 및 HR-PA80ET 석탄 주입 파이프 * * * 재료를 개발했습니다.
3. 가마 후드 및 화격자 냉각기
가마 후드와 화격자 냉각기는 기계적 응력 손상이 비교적 적은 고정식 장비입니다. 작동 온도는 일반적으로 회전 가마 내부보다 낮으며 내화 캐스터블에 대한 요구 사항도 상대적으로 낮습니다.
해결해야 할 몇 가지 특수 부품이 있습니다. 첫째, 가마 후드 아래의 내화 캐스터블은 가마 입구에서 내려오는 고온 클링커의 반동 열 충격을 받습니다.- 일부 대형 시멘트 가마의 경우 일일 클링커 생산량이 많고 열부하가 상대적으로 높습니다. 일반 고알루미나 내화물 캐스터블은 경화 및 온도조절이 좋지 않으면 터지거나 떨어지기 쉽습니다. 세 번째 공기 덕트 근처의 가마 후드 상단에서는 먼지 기류가 상대적으로 심하고 고온에서 주조 재료의 내마모성이 좋습니다. 탑캐스팅 재료의 구성은 까다로우며, 재료의 유동성과 초기 강도에 대한 높은 요구 사항이 적용됩니다. 두 번째 이유는 화격자 냉각기 전단 상단이 클링커의 반동 열 충격을 받을 뿐만 아니라 작동 온도가 상대적으로 높고 가변적이기 때문입니다. 오랫동안 가마 입구를 통과한 고온-클링커로 인해 특정 기계적, 열적 응력으로 인해 앞쪽 끝 양쪽의 낮은 벽이 손상되었습니다. 세 번째는 세 번째 가지의 전환점으로, 먼지 기류의 침식으로 인해 마모되기 쉽습니다.
위에 언급된 부품에 대한 내화 캐스터블의 사용은{0}}해당 작업 조건에 따라 합리적으로 선택되어야 합니다. 초기 강도 폭발 방지 성능을 갖춘 HR-DFB1-, 내마모성이 더 높은 HR-DFB, 열충격 저항성이 더 뛰어난 HR-M66 멀라이트 내화 캐스터블이 모두 적합한 재료입니다. 다른 부품을 설계할 때 일반 고알루미나 내화물 캐스터블은 사용 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
4. 사전 분해 시스템
원료는 예열기에서 서서히 가열되어 원료 중의 알칼리***, 황 등의 유해성분이 끊임없이 휘발, 응축되고 순환, 농축을 반복하여 내화성 캐스터블에 강한 화학적 침식을 일으키고 "알칼리 크래킹" 손상을 초래한다. 따라서 설계 시 이 영역에는 고강도-내알칼리성 캐스터블이 사용됩니다. 원래의 원료와 비교하여 * * 열 사이클론 튜브의 클링커 내 알칼리, * * * 및 황의 농축 농도는 각각 5배, 80{11}}100배 및 3-5배로 높습니다. 시멘트 생산 과정에서 가마 꼬리 부분의 사전 분해 시스템은 종종 크러스트 막힘 상황에 직면합니다. 크러스트 막힘이 발생하기 쉬운 사전 분해 시스템의 주요 부분은 상승 연도에서 C5 공기 덕트, C5 확장 조인트 및 배출 파이프까지의 수평 섹션입니다. 막힘은 주로 고온 접착 재료로 인해 발생합니다. 가마 꼬리 연기실의 수축 및 배출 경사는 주로 딱딱하고 알칼리 함량이 높은 크러스트 재료에 의해 차단됩니다. C5-C4 공기 덕트의 수평 부분은 주로 원료 침전물에 의해 막혀 있으며 분말이 많이 포함되어 있고 청소가 쉽습니다. 분해로의 콘은 주로 고온의 용융 석탄재에 의해 막혀 있습니다. 특정 시멘트 기업의 크러스트 막힘 및 가마 재에 대한 화학적 분석에 따르면 * * *의 높은 함량은 사전 분해 시스템에서 크러스트 막힘이 자주 발생하는 근본적인 이유이며 이는 어느 정도 시멘트 기업에서 사용하는 석회석 등급 및 원료 및 연료의 품질과 관련이 있습니다.