セメントロータリーキルンと関連する問題のさまざまな部分の難治性材料(パート1)

May 19, 2025

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1。新しいドライプロセスセメントキルンにおける作業ゾーンの分割

 

 一般的に、セメントkiの材料の温度によれば、回転式ki式(ki尾尾の予熱、ki kiのヘッドクーラーを含む)の作業ゾーンは、乾燥ゾーン、予熱ゾーン、分解ゾーン、発熱反応ゾーン、燃焼ゾーン、冷却ゾーンに分割されます。

 

乾燥ゾーン

 

 従来のセメントロータリーキルンでは、乾燥ゾーンの材料温度は20〜150度で、ガス温度は250〜400度です。

 

 新しいドライプロセスセメントキルンでは、kiに入る材料は、キルンテールステージIサイクロンに入る瞬間に150度以上に加熱されます。したがって、乾燥ゾーンは、原材料入口の非常に短いセクションにのみ存在します。新しいドライプロセスセメントキルンのki骨尾システムには、乾燥ゾーンはほとんどありません。

 

予熱ゾーン

 

 従来のセメントロータリーキルンでは、予熱ゾーンの材料温度は150〜800度で、ガス温度は450〜850度です。

 

 新しいドライプロセスでは、予熱ゾーンは第1段階のサイクロンから最後から2番目のサイクロンダストコレクターに及びます。予熱ゾーンでは、原料の有機成分が蒸留と分解を乾燥させ始め、粘土が脱水し始め、炭酸カルシウムの分解の条件を作り出します。

 

分解ゾーン:

 

 従来のセメントロータリーキルンでは、分解ゾーンの材料温度は800〜1000度で、ガス温度は1000〜1400度です。

 

 新しいドライプロセスセメントkimnsでは、分解ゾーンは分解炉からポイント7d(dはkiの鋼板直径)まで延びています。例えば:

 

寸法φ4m×60mの新しい乾燥プロセスの場合、分解ゾーンはki kiの頭から28〜60mの範囲です。

 

寸法φ4.7m×74mの新しいドライプロセスの場合、分解ゾーンはki kiの頭から33〜74mの範囲です。

 

発熱反応ゾーン(トランジションゾーンまたは上部遷移ゾーンとも呼ばれます):

 

 発熱反応ゾーンの材料温度は1000〜1300度です。

 

 新しいドライプロセスセメントKILNSでは、遷移ゾーンは、kiの頭から7Dから4Dまでの面積として計算されます。例:

 

φ4m×60mの新しいドライプロセスセメントkiの場合、移動ゾーンはki kiの頭から16〜28mの範囲です。

 

φ4.7m×74mの新しいドライプロセスセメントキルンの場合、遷移ゾーンはki kiの頭から19〜33mの範囲です。

 

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冷却ゾーン

 

 冷却ゾーンでのki充電の温度は1100 - 1300程度です。クリンカーが燃えているゾーンを離れると、冷却ゾーンで冷却または固化します。

 

燃焼ゾーン

 

 燃焼ゾーンは、セメントキルンで最も高い温度の位置にあります。火炎の温度は1800 - 2000程度に達することがあり、kiの温度は1350 - 1400程度に達します。

 

 この部分では、KILN電荷には多数のアルカリ - 硫黄化合物があります。セメントクリンカーは、裏地のレンガを保護するためにkiなコーティングを形成する必要があります。同時に、裏地のレンガには、kiのコーティングを順守する特性も必要です。

 

 

2。新しい乾燥の耐火物へのストレス - プロセスki

 

 セメントキルンシステムの耐火物材料は、主に熱応力、化学ストレス、および機械的ストレスが含まれるというストレスです。耐衝撃性ライニングの損傷は、これら3種類の応力の相互作用の結果です。

 

 クリンカーの焼成プロセス中、生の食事の温度、ki、ki、クリンカーは通常の温度から約1430度に加熱され、kiの燃料燃焼温度は1800 - 2000程度から350度以下に低下します。クリンカー冷却プロセス中、クリンカーは空気によって約100度まで冷却され、空気は通常の温度から約1000度まで加熱されます。上記のプロセスでは、煙道ガス、空気、生の食事、キルン電荷、およびクリンカーの放射線、対流、および熱伝達、および金属成分へのクリンカーは、熱応力と呼ばれます。

 

 セメントクリンカー焼成プロセス中に、さまざまな技術条件下で、生の食事と燃料のさまざまな化合物成分が化学反応を起こし、さまざまな化合物を生成します。これらの化合物は、固体、溶融、または気相の耐火性ライニングと金属成分に浸透し、ライニングおよび金属成分の化合物と反応し、体積変化のある低い溶融化合物を形成し、裏地と金属成分の損傷をもたらします。これは化学ストレスと呼ばれます。

 

 セメントクリンカーの焼成プロセス中に、材料の相対的な動きと熱伝達、および材料と金属成分へのほこりの多いガスは、加熱による耐摩耗および\/または体積の膨張を引き起こし、ストレス下のライニングと金属成分の損傷をもたらします。これは機械的応力と呼ばれます。機械的ストレスは、技術の最適化を通じて適切に緩和または排除される可能性があります。

 

3。新しいドライプロセスでki充電に対するki ki温度の増加の影響ki

 

 新しいドライプロセスセメントキルンにおける予熱システムの熱交換容量は優れています。ただし、ロータリーキルンセクションの熱交換容量は比較的貧弱で、焼結容量が低下します。したがって、セメントロータリーキルンは、補償のために燃焼温度を上げる必要があります。セメント回転式kiの炎の最大温度は1,700度に達することがあり、高温の影響は非常に強いです。 ki皮の皮膚の保護がなければ、露出した耐火物はすぐに損傷します。

 

 セメントキルンの出力が増加すると、回転キルンの高温荷重が徐々に増加します。出力が2に増加すると、000 t\/d t\/dに7、000 t\/dに、kiの断面積熱負荷は4.2×1 0から(m²・H)(1 cal=4}}})({10}})から増加します。高温ゾーンの耐衝撃性材料の表面の熱負荷は、約3.0×10°Cal\/(m²・h)から4.8×10 cal\/(m²・h)に増加し、表面出力荷重も8 t\/(d・m²)から11 t\/(d・m²)に増加します。

 

 大規模な事前分解(PC)KILNは、60%を超える熱回収効率を備えた高効率クーラーと、十分な燃焼と一次空気の割合が低いマルチチャネルバーナーを使用します。 Kiln Headには、気密性と熱断熱性が強化されています。 4.7m×74mの事前分解キルンでは、二次気温は1,150度に達し、ki尾ガス温度は1,050〜1,100度(最大1,200度)に達し、クリンカーの温度はki径シリンダーを1,400度に達します。遷移ゾーン、燃焼ゾーン、冷却ゾーン、ki、キルンドアフード、喉、およびクーラーの高温ゾーンの動作温度、およびバーナーの外側は、従来のセメントkiの対応する部分の外側よりもはるかに高くなっています。

 

 Although high temperature is beneficial for cement burning, it weakens the performance of refractory materials and accelerates their erosion, leading to damage and affecting the service life of refractories. Therefore, cement pre-decomposition kilns must use a series of new refractory materials to replace the traditional materials used in conventional kilns. For example, in the direct firing point (center) of the burning zone of a cement rotary kiln, high-grade magnesia-based refractory materials are required, including directly bonded magnesia-chrome bricks with a load softening temperature >1,650度または高品質のクロムフリーのアルカリレンガ。

 

 セメントkiの抵抗性レンガの一部が損傷し、残りのkiの裏地の厚さが減少し、裏地の熱断熱効果が弱まり、kiの表面温度が上昇します。これにより、難治性材料の損傷率がさらに加速されます。たとえば、高温ゾーンのシリンダー温度が通常の250〜300度から350〜400度に上昇すると、ki kiの体の有意な変形が発生します。

 

 熱膨張の違いは、ki肉体と耐衝撃性材料の間に発生します。場合によっては、この違いはシリンダーと耐衝撃性レンガの間に大きな隙間を作成し、耐衝撃を緩めます。操作中、シリンダーとkiの裏地の間の相対的な動きは、耐火物の摩耗につながります。それ以外の場合、ki kiの体の膨張は、モノリシックな耐衝撃性材料(鋳造品など)によって制限されており、ki kiの体と耐火物との間にかなりの応力を生成します。

 

4。セメントキルンの耐衝撃性材料に対する加速されたki速速度の影響

 

 

 従来のセメントキルンの回転速度は1 r\/minですが、大規模な廃止前のkilnsの回転速度は3〜4 r\/minに達する可能性があります。高温、高速、および大きな直径の崩壊前のkiでは、キルンのシェルと裏地の動作環境は、伝統的なロータリーキルンの動作環境よりもはるかに厳しいものです。

 

 セメントロータリーキルンのシリンダーは、ライディングリングを介してローラーをサポートする際にサポートされています。シリンダーのかなりの自己加重、難治性レンガ、ki皮の皮膚からの重力のために、ライディングリング間のシリンダーの断面に大きな放射状の変形が発生します。シリンダー測定機器を使用した動作キルンシェルの連続測定は、シリンダーの水平直径と垂直直径の寸法の差が0。3%に達することができることを示しています。キルンシェルの各革命により、その曲率は周期的に変化します。その結果、耐火性の裏地は必然的に、kiのシェルからの周期的な絞り力とレンガリング内の内部平衡応力にさらされ、疲労荷重下での損傷につながります。

 

 さらに、製造および設置エラー、サポートローラーの不適切な調整、KILN財団の不均一な集落は、KILNシェルの曲げを許容値を超え、シリンダーのまっすぐと丸みを損なう可能性があります。端で曲げが発生すると、端部がジャンプし、ki kiの頭と尾の空気漏れ、密閉装置と耐火物の損傷が発生します。トランスミッションギアの位置で発生すると、大小のギアが不均一なメッシュ化が行われ、屈折率の緩み、「レンガの引っ張り、「レンガ」、または過度の機械的応力による損傷につながる振動が生じます。

 

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