セメントロータリーキルンの耐火ライニングの損傷形態の分析と石材選択の要件

1 はじめに
ロータリーキルンの耐火ライニングの損傷は、生産の継続に影響を与えることが多く、一般的な設備事故の 1 つです。 事故の原因には、設計構造、耐火品質、組積品質、および維持管理が含まれます。 さまざまなライニング損傷事故を総合的に分析することにより、いくつかの共通原因を見つけ出し、事故の発生を最大限に回避するための事前制御措置を講じることが役立ちます。
2.ロータリーキルン耐火ライニングの役割
(1) 高温の炎や気流によるキルン本体への直接の損傷を防止し、キルン筒本体を保護してください。
(2)有害物質(C0、S02)による窯本体の侵食を防止する。
(3) 材料と気流がキルン本体を浸食するのを防ぎます。
(4) キルン本体の温度を下げ、キルン本体の酸化侵食を防ぎます。
(5) 蓄熱・保温機能があります。
(6) 吊り窯皮の性能を向上させることができます。
3.耐火ライニングの損傷形態
3.1 一般的な損傷形態
ロータリーキルンの耐火ライニングは、機械的応力、材料摩擦、熱応力、気流、および回転状態での化学的侵食の複合効果に長時間さらされることが多く、次の問題が発生することがよくあります。
（1）リフティングブロックは、機械的回転の偏心効果、高温の影響、石の衝撃摩擦に長時間さらされており、プレハブブロックの歪み、耐火物の脱落につながります材料、および厚さの薄化により、リフティングブロックの間に充填された耐火レンガが変形して落下します。
(2) 高温焼結層の溶融減量。
(3) キルン本体内の温度差の大きい気流により、ダストがブロック状に焼結し、高温で耐火物表面に付着します。 キルン本体が回転すると、重力の分離により耐火物が部分的に剥がれ、レンガのライニングが薄くなり、キルン本体の温度が上昇し、鋼構造がさまざまな程度に変化して、キルン本体の耐用年数が短くなります。
3.2 各種被害確率
ドイツの耐火技術会社は、使用されている耐火材料に関する大規模な実験的研究を実施し、主な損傷原因の確率を計算しました。
(1) 機械的応力は 37% を占めます: シリンダーの変形とレンガの熱膨張が原因です。
(2) ケミカルエロージョンは 36% を占めます: クリンカーケイ酸塩とアルカリ塩のエロージョンが原因です。
(3) 熱応力は 27% を占めます: 過熱と熱衝撃が原因です。
キルンのタイプ、操作、およびキルン内のキルンライニングの位置の違いにより、上記の3つの要因は、主に操作中の炎、キルン材料、およびキルンシェルの変形状態に応じて、異なる役割を果たします。さまざまなさまざまなストレス。
4. 難治性損傷の原因分析と対策
4.1 機械的ストレス損傷
4.1.1 熱膨張により耐火レンガがはみ出してしまう
キルンの温度がある程度上昇すると、熱膨張によりキルンの軸方向に圧力が発生し、隣接する耐火レンガが互いに押しつぶされます。 圧力が耐火レンガの強度を超えると、耐火レンガの表面が剥がれます。 次の措置を講じる必要があります。
(1) 乾式耐火れんがには妥当なサイド ボール紙を使用し、湿式耐火れんがには 2 mm の耐​​火粘土の目地を残すものとします。
(2)適当なブロックリングを残す。
4.1.2 鉄板応力損傷
耐火れんがのホットエンドでは、ベニヤ鉄板とマグネシアれんが中のマグネシアが高温で化学反応してマグネシア鉄化合物を形成し、それが体積を増加させて耐火れんがを圧迫し、水平破壊を引き起こします。 このような状況を考慮して、耐火レンガベニヤ鉄の慣行を変更するか、耐火粘土に置き換える必要があります。
4.1.3 耐火れんがの大面積斜転位
石積みが緩すぎて、キルンが頻繁に起動および停止されるため、キルンシェルが変形し、キルンシェルとライニングレンガの冷たい表面が相対的に移動し、ライニングレンガがゆがんだりずれたり、破裂して落下するレンガの表面。 次の措置を講じる必要があります。
（1）石積みの間、耐火レンガの大きな表面を木製ハンマーで叩き、ロックレンガをロックし、くさび鉄を2回追加する必要があります。
(2) 安定した熱システムを維持します。
(3) キルンシリンダーの変形部分を高温セメントでならします。
4.1.4 楕円応力押し出し
ロータリーキルンホイールとシムの間の隙間が大きくなったため、シリンダー本体の楕円率が大きくなり、耐火レンガが圧迫されました。 シリンダーの楕円率は定期的にチェックする必要があります。 楕円の値がキルンの直径の1/10を超える場合は、バッキングプレートを交換するか、バッキングアイアンを増やしてタイヤ間のギャップを調整する必要があります。
4.1.5 ロッキングアイアンの応力はみ出し
レンガをロックするとき、ロック口に鉄が多すぎると、ロック口にレンガの溝が形成されます。 次の措置を講じる必要があります。
(1) 同じロックで。 ロック アイアンの数は 3 個を超えません。(2) ロック アイアン間の距離は、できるだけ分散させます。(3) レンガをロックするとき、内側と外側の開口部の締まり具合は同じにする必要があります。ロック アイアンは、薄いロック ブリックからできるだけ離してください。
4.1.6 保持レンガリングを有する押し出し耐火レンガ
ブロッキング煉瓦リングのブロッキング煉瓦（特殊な形状の煉瓦）は、押し出しによって押しつぶされ、ひびが入っています。 この場合、シングル ブロック ブロック リングをダブル ブロック ブロック リングに変更し、特殊な形状のレンガの処理を避けるために、レンガ全体をブロック ブロック リングに配置する必要があります。 .
4.2 熱損傷
4.2.1 過熱
キルン内の温度が局所的に過熱すると、耐火レンガが溶けてピットが形成されます。 このような状況を回避するには、バーナーを正しく調整し、さまざまな部分で適切な耐火材料を選択する必要があります。
4.2.2 熱衝撃現象
急激な温度変化による熱応力により、レンガの表面が剥がれたりひび割れたりしますが、これは主に頻繁なオン/オフ、極寒、極暑が原因です。 生産操業を安定させ、合理的な加熱冷却キルンシステムを構築する必要があります。
4.3 ケミカルアタックダメージ
4.3.1 都市侵食
気相アルカリ塩化合物はレンガ体の空隙に浸透して凝縮して固化し、レンガ体にアルカリ塩の水平透過層を形成し、キルンに入るアルカリ塩の含有量は生産中に減少させる必要があります。
4.3.2 水和現象
MgO は水と反応して Mg(OH)2 を形成し、これにより体積が増加し、耐火れんがの全体的な構造が破壊されます。 MgO と CaO を含む耐火れんがは水和反応を起こすため、耐火れんがの保管、輸送、石積みの際は湿気、防水、雨を避ける必要があります。
上記の耐火レンガの損傷メカニズムから、耐火構造の標準化は耐火材料の耐用年数を効果的に延ばすことができ、専門の専任の石工担当者は耐火構造の品質を確保するための重要な要素であることがわかります。
5.耐火石積みの品質要件
5.1 石積み前の管理
(1) 耐火物を取り扱う際には、耐火レンガの損傷率を 3% 以内に抑えるように注意する必要があります。
(2) 線引き作業をしっかり行うこと。 窯の縦基準線は、円周に沿って左右対称に「十字」の形で4つ配置する必要があります。 各線は窯の軸に平行です。 円周基準線は 2m ごとに配置する必要があります。 キルン軸に平行および垂直。
(3) 窯本体の鋼板をきれいにし、腐食した鉄板を取り除き、エッジ損傷やコーナー損傷が管理範囲を超える耐火レンガの使用を厳禁する。
5.2 組積造工程管理
(1) 施工中は、耐火材が湿らないようにし、加工後のレンガはレンガ切断機で加工します。 切断後、レンガの長さは元のレンガの長さの 50% を超え、厚さは元の厚さの 70% 以上に達する必要があります。
(2) 石積みはリング組積工法を採用しており、煉瓦が窯本体に密着しており、煉瓦の四隅が窯本体に接していることを確認する必要があります。
(3) 組積造の一般的な問題として、大小頭の反転、くじ引き、混合、転位、傾斜、不均一なセメント目地、はみ出し、偏心、重目地、目地貫通、口開き、ボイド、髪の継ぎ目、蛇 湾曲した形状、石積みの膨らみ、欠けたエッジと角。
(4) 耐火煉瓦を組む場合は、木槌またはゴムハンマーを使用し、鉄ハンマーの使用は厳禁です。
(5) 耐火泥の調製は、清水を精秤し、均一に混合し、随時使用すること。 準備された泥は追加の水で使用しないでください。また、最初に設定された泥はそれ以上使用しないでください。 アプライアンスはタイムリーにクリーニングされます。
5.3 ブリックサークルロックシーム制御
(1) レンガをロックするために使用できるのは元のレンガのみであり、加工されたレンガは使用してはならない。
(2) ロックシームに複数のれんがを使用する場合、ロックシームれんがを組み合わせて使用​​せず、標準タイプを交互に使用すること。 耐火レンガの各リングの各タイプのロックシームレンガは 2 つを超えてはならない。
(3) レンガの水平継ぎ目がロックシームベルトのキルン軸と平行であることを確認します。
(4) ロックシームの金属板の厚さは 2mm 以下であること。
(5) 各シームに使用できるロックシーム鋼板は 1 枚のみです。 複数のスチール プレートが必要な場合は、ロック レンガ領域全体に均等に配置する必要があり、リングごとのロック シーム スチール プレートの数は 4 を超えてはなりません。
6.耐火物選定の原則
耐火材料を選択するときは、次の要件を確保する必要があります。
(1) 高温抵抗。 800T以上の環境で長時間稼働できます。
(2) 強度が高く、耐摩耗性に優れています。 ロータリーキルン内の耐火材は、高温時の膨張応力やロータリーキルンシェルの変形による応力に耐えるために、一定の機械的強度が必要です。 同時に、装入物および煙道ガスによる耐火材料の摩耗により、耐火材料は良好な耐摩耗性を有する必要がある。
(3) 化学的安定性に優れています。 煙道ガス中の化学物質の侵食に抵抗するため。
(4) 良好な熱安定性。 焼却状態での交番応力に耐えます。 炉の停止、起動、回転動作が不安定なときは、キルン内の温度変化が比較的大きく、割れや剥がれがないこと。
(5) 熱膨張安定性。 ロータリー キルン シェルの熱膨張係数は、ロータリー キルン耐火材料の膨張係数よりも大きいですが、シェル温度は一般的に約 8001 であり、耐火材料が膨張する可能性があります。ロータリーキルンシェルよりも。 大きいため、脱落しやすい。
(6)気孔率が低いこと。 気孔率が高い場合、煙道ガスは耐火材に浸透し、耐火材を侵食します。
7. 結論
ロータリーキルン内の耐火レンガの構成計画、耐火レンガの品質、耐火レンガの保管、耐火レンガの石積み、ロータリーキルンの乾燥、および生産のあらゆる側面の不適切な取り扱いが影響を与える可能性があります。ロータリーキルンの耐用年数。 レンガのメンテナンスは、最も経済的なキルン ライニングを使用して最良の結果を得るのに役立ちます。