Існує багато факторів, які впливають на термін служби вогнетривкої футеровки в обертовій печі, і це не лише проблеми з вогнетривкими виробами. Вони включають термічну напругу, хімічну напругу, механічну напругу, спричинену операціями виробництва цементу, якість кальцинованої сировини, проектування та вибір вогнетривких матеріалів, якість вогнетривких матеріалів, зберігання, будівництво, кладка та інші фактори.
Вплив механічних навантажень на термін службивогнетривка цеглав печах
Механічна напруга — це внутрішня сила, яка взаємодіє між різними частинами об’єкта, коли він деформується через зовнішні фактори, щоб протистояти дії таких зовнішніх факторів і спробувати відновити об’єкт із деформованого положення в положення до деформації. Коли механічне навантаження на вогнетривку цеглу в печі перевищує її власну міцність, цегла буде частково або повністю пошкоджена під дією напруги.
Основними факторами, що викликають механічні навантаження, є наступні дві причини:
(1) Еліптична деформація. Через сукупність факторів облицювальної цегли, матеріалів печі та ваги самого циліндра циліндр печі деформується. Під дією сили тяжіння та теплового навантаження круглий переріз-циліндра стає еліптичним. Коли піч працює, еліпс викликає механічне навантаження на вогнетривку цеглу, і чим більше еліпс, тим більше механічне навантаження. Напруга зсуву, створена зміною еліпса, діє на дотичний напрямок кожного кільця цегли, змушуючи цеглини відшаровуватися у формі кільця. За нормальних обставин товщина лущення є рівномірною та жорсткою. (2) Вісь обертової цементної печі зміщена. Обертова піч підтримується стрічкою, опорним колесом і роликом. Її віссю має бути лінія, що з’єднує центри кіл поперечного перерізу-печі та пряма лінія. Однак після того, як кожух печі встановлено, частину кожуха розрізано та замінено, або після того, як піч працювала протягом певного періоду часу, а теплова система в печі нестабільна, вісь печі буде зміщена під дією теплового навантаження та навантаження. Після цього, після тривалого періоду експлуатації, ремінь і ролик будуть зношуватися, ролик буде відхилятися назовні і всередину, а умови навантаження кожної опорної точки зміняться. Зокрема, коли навантаження на точку опори занадто велике, можна легко спричинити згоряння роликового підшипника, ненормальне відшарування або тріщину стрічки та поверхні ролика, що ще більше погіршить зміщення осі корпусу печі; в результаті вогнетривка цегла буде здавлюватися і деформуватися, викликаючи пошкодження або відпадання. Форма пошкодженої вогнетривкої цегли різна по глибині.
Вплив термічної напруги на термін служби вогнетривкої цегли в печі
Термічна напруга стосується напруги, яка виникає, коли об’єкт не може вільно розширюватися та стискатися через зовнішні обмеження та взаємні обмеження між внутрішніми частинами під час зміни температури. Високотемпературне-теплове розширення може легко спричинити осьове розширення та напругу стиснення вогнетривкої вогнетривкої цегли, що є однією з важливих причин розколювання та руйнування вогнетривкої цегли в печі. Взявши як приклад цеглу з магнезіально--хрому або шпінелі, швидкість розширення за 1400 градусів може бути розрахована як 1,6%. Розширення вогнетривкої цегли довжиною 198 мм може досягати 3,17 мм. Таке велике розширення, якщо кільцеву щілину не залишено належним чином, призведе до витягування, відпадання або розколювання вогнетривкої цегли, що значно скорочує термін служби вогнетривкої цегли.
Вплив роботи виробництва обертової печі на термін служби вогнетривів
Механізм впливу експлуатації виробництва на термін служби вогнетривкої вогнетривкої цегли складний і багаточинних. В основному він аналізується з наступних двох аспектів.
(1) Пошкодження цегли через надмірно високу температуру випалу. Температура полум'я в новій печі попереднього випалювання може досягати понад 1700 градусів. Крім того, робочі температури перехідної зони, зони випалу, зони охолодження, кожуха печі, горловини охолоджувача, високо-температурної зони та зовнішньої частини сопла значно вищі, ніж у звичайних печах. Навіть із -високоякісними вогнетривкими матеріалами термін служби футеровки перехідної зони, зон випалу та охолодження великих обертових печей зазвичай становить від 0,5 до 1 року, а в деяких – лише від 3 до 5 місяців. Термін служби горловини печі та футеровки сопла зазвичай становить лише 0,5–1 рік або навіть менше. Термін служби кожуха печі та горловини охолоджувача становить приблизно 2 роки. На етапі пілотного виробництва обертові печі зазвичай працюють лише на 70–75 % або навіть нижче, у рідкісних випадках досягаючи 85–90 %. Якщо це поєднується з поганою роботою попереднього нагрівача та попереднього кальцинатора, швидкість розкладання вхідного матеріалу може бути дуже нестабільною, що призводить до частих зсувів у положеннях різних технологічних зон у печі. Це може призвести до нестабільної роботи печі та прискореного пошкодження футеровки. Наприклад, надмірно високі температури випалу можуть пошкодити вогнетривку цеглу печі, як показано в обведеній області на малюнку 5. (2) Пошкодження цегли через високу швидкість печі. Швидкість обертання нової печі для попереднього-сухого розкладання часто становить 3-3,7 об/хв або навіть 4 об/хв або більше, а лінійна швидкість корпусу обертової печі досягає понад 1 м/с. У новій сухій печі з високою швидкістю обертання, великим діаметром і високою температурою комбінований руйнівний вплив термічного навантаження, механічного навантаження та хімічної ерозії на футерівку печі набагато більший, ніж у традиційних печах. Це вимагає, щоб футерівка нової сухої печі мала достатню міцність і стабільність у холодних чи гарячих умовах.
