Postoje mnogi čimbenici koji utječu na radni vijek vatrostalnih obloga u rotacijskim pećima, a to nisu samo problemi s vatrostalnim proizvodima. Oni uključuju toplinsko naprezanje, kemijsko naprezanje, mehaničko naprezanje uzrokovano operacijama proizvodnje cementa, kvalitetu kalciniranih sirovina, dizajn i izbor vatrostalnih materijala, kvalitetu vatrostalnih materijala, skladištenje, konstrukciju, zidanje i druge čimbenike.
Utjecaj mehaničkog naprezanja na vijek trajanjavatrostalne opekeu sušarama
Mehanička napetost je unutarnja sila koja djeluje među različitim dijelovima predmeta kada se deformira zbog vanjskih čimbenika, kako bi se oduprli djelovanju takvih vanjskih čimbenika i pokušali vratiti predmet iz deformiranog položaja u položaj prije deformacije. Kada mehaničko naprezanje vatrostalnih opeka u peći premaši vlastitu čvrstoću, opeke će pod djelovanjem naprezanja biti djelomično ili potpuno oštećene.
Glavni čimbenici koji uzrokuju mehanički stres su sljedeća dva razloga:
(1) Eliptična deformacija. Zbog kombinacije čimbenika opeke za oblaganje, materijala peći i težine samog cilindra, cilindar peći se deformira. Pod djelovanjem gravitacije i toplinskog opterećenja kružni presjek-cilindra postaje eliptičan. Kada peć radi, elipsa uzrokuje mehaničko naprezanje na vatrostalne opeke, a što je elipsa veća, to je veće mehaničko naprezanje. Smični napon generiran promjenom elipse djeluje na smjer tangente svakog prstena od cigli, uzrokujući da se cigle odlijepe u obliku prstena. Pod normalnim okolnostima, debljina ljuštenja je ujednačena i tvrda. (2) Os rotacijske cementne peći je pomaknuta. Rotaciona peć je podržana remenom, potpornim kotačem i valjkom. Njegova bi os trebala biti linija koja povezuje središnje točke krugova poprečnog-presjeka peći i na ravnoj liniji. Međutim, nakon što je omotač peći postavljen i dio omotača je izrezan i zamijenjen, ili nakon što je peć radila neko vrijeme i toplinski sustav u peći je nestabilan, os peći će se pomaknuti pod djelovanjem toplinskog opterećenja i opterećenja. Nakon toga, nakon dugog razdoblja rada, remen i valjak će se istrošiti, valjak će odstupiti prema van i prema unutra, a uvjeti opterećenja svake točke oslonca će se promijeniti. Konkretno, kada je opterećenje oslonske točke preveliko, lako je uzrokovati izgaranje valjkastog ležaja, abnormalno ljuštenje ili pucanje remena i površine valjka, što će dodatno pogoršati pomak osi tijela peći; kao rezultat toga, vatrostalne opeke će biti stisnute i deformirane, uzrokujući oštećenje ili otpadanje. Oblik oštećenih šamotnih opeka varira u dubini.
Utjecaj toplinskog naprezanja na vijek trajanja vatrostalne šamotne opeke u peći
Toplinsko naprezanje odnosi se na naprezanje koje nastaje kada se objekt ne može potpuno slobodno širiti i skupljati zbog vanjskih ograničenja i međusobnih ograničenja između unutarnjih dijelova pri promjeni temperature. Visoko{1}}temperaturno toplinsko širenje može lako uzrokovati aksijalno širenje i kompresijsko naprezanje u vatrostalnim šamotnim opekama, što je jedan od važnih razloga za pucanje i lomljenje šamotnih opeka u peći. Uzimajući za primjer opeke od magnezij-kroma ili spinela, stopa širenja na 1400 stupnjeva može se izračunati kao 1,6%. Širenje vatrostalne opeke duljine 198 mm može doseći 3,17 mm. Tako veliko proširenje, ako prstenasti razmak nije pravilno ostavljen, uzrokovat će povlačenje, otpadanje ili lomljenje vatrostalnih opeka, ozbiljno skraćujući životni vijek vatrostalnih opeka.
Utjecaj rada proizvodnje rotacijske peći na radni vijek vatrostalnih materijala
Mehanizam utjecaja proizvodnog pogona na životni vijek vatrostalne vatrostalne opeke je složen i ima mnogo čimbenika. Uglavnom se analizira sa sljedeća dva aspekta.
(1) Oštećenje opeke uzrokovano previsokom temperaturom kalcinacije. Temperatura plamena unutar nove suhe predkalcinatorske peći može doseći preko 1700 stupnjeva. Nadalje, radne temperature prijelazne zone, zone pečenja, zone hlađenja, poklopca peći, grla hladnjaka, zone visoke-temperature i vanjske strane mlaznice značajno su više od onih u konvencionalnim pećima. Čak i s-vatrostalnim materijalima visoke kvalitete, životni vijek obloge zona prijelaza, pečenja i hlađenja velikih rotacijskih peći obično je 0,5 do 1 godina, a neke samo 3 do 5 mjeseci. Usta peći i obloge mlaznice obično imaju životni vijek od samo 0,5 do 1 godine, ili čak i manje. Poklopac peći i obloge grla hladnjaka imaju životni vijek od približno 2 godine. Tijekom faze pilot proizvodnje, rotacijske peći obično rade na samo 70% do 75% ili čak niže, s rijetkim slučajevima koji dosežu 85% do 90%. Ako je to povezano s lošim radom predgrijača i predkalcinatora, brzina razgradnje ulaznog materijala može biti vrlo nestabilna, što dovodi do čestih pomaka u položajima različitih procesnih zona unutar peći. To može dovesti do nestabilnog rada peći i ubrzanog oštećenja obloge. Na primjer, pretjerano visoke temperature pečenja mogu oštetiti vatrostalne opeke peći, kao što je prikazano u zaokruženom području na slici 5. (2) Oštećenje opeke uzrokovano velikom brzinom peći. Brzina rotacije nove peći za suhu pred-razgradnju često je 3-3,7 o/min, pa čak i do 4 o/min ili više, a linearna brzina plašta rotacijske peći doseže više od 1 m/s. U novoj suhoj peći s velikom brzinom rotacije, velikim promjerom i visokom temperaturom, kombinirani destruktivni učinak toplinskog naprezanja, mehaničkog naprezanja i kemijske erozije na oblogu peći mnogo je veći nego kod tradicionalnih peći. Ovo zahtijeva da obloga nove sušne peći mora imati dovoljnu čvrstoću i stabilnost bilo u hladnim ili vrućim uvjetima.
