5 أنواع من المواد المقاومة للحرارة للأفران الدوارة

 

الفرن الدوار، والمعروف باسم الفرن الدوار، هو عبارة عن أسطوانة فولاذية، مبطنة بمادة مقاومة للحرارة. في طريقة الإنتاج الدوار، في مواد البناء والمعادن والكيماويات وحماية البيئة وغيرها من الصناعات، يتم تحميص المواد. تمتلك صناعة الأسمنت أكبر عدد من الأفران الدوارة، حيث يوجد الآلاف منها في البلاد، يليها عدد الأفران الدوارة المستخدمة في المعادن السوداء وغير الحديدية، والحديد، والألومنيوم، والنحاس، والزنك، والقصدير، والنيكل، والتنغستن، والكروم. والمعادن الأخرى ذات الأفران الدوارة للتكليس الخام والوسيط. وتكليس الجير النشط كتدفق لصناعة الصلب واستخدامات مختلفة للدولوميت (يمكن استخدامه كعامل خبث لصناعة الصلب، والمواد الخام المغنيسيوم المعدنية، والمواد الخام الحرارية، وما إلى ذلك)، والمغنيسيا المكلس، والإسبنيل المغنيسيوم الألومنيوم، والبوكسيت، والطين الصلب وغيرها المواد الخام الحرارية. ويمكنه أيضًا تكليس الأتربة النادرة وجزيئات السيراميك ونفايات الحرق وما إلى ذلك. المواد المكلسة المختلفة، درجة حرارة حرق الفرن الدوار مختلفة أيضًا، بعض أعلى درجات الحرارة تصل إلى 2000 درجة، وبعضها أقل من 1000 درجة.

ومع ذلك، فإن مبدأ عملها هو نفسه، حيث تدخل المادة من ذيل الفرن، ويتم تفريغ رأس الفرن، وفقًا لدرجة الحرارة المختلفة في الفرن، وتنقسم إلى منطقة ذيل الفرن، ومنطقة ما قبل الاستوائية، والحرق (المعروفة أيضًا باسم منطقة التكليس)، منطقة التبريد، رأس الفرن (بعض تقسيمات الصناعة والمنطقة الانتقالية السابقة، منطقة ما بعد التحول) وقطاعات أخرى. تختلف الحراريات المختارة لكل قسم، ولكن آلية تلف الحراريات هي نفسها في الأساس، أي أن المواد المقاومة للحرارة في بطانة الفرن تدور مع الغلاف، وتتعرض للضغط الناتج عن دوران جسم الفرن، و تتعرض لتأثير المتداول والاحتكاك والتآكل وغيرها من التأثيرات الناجمة عن ارتفاع درجة حرارة المواد. نظرًا لاختلاف أنواع المواد، تختلف أيضًا المواد المقاومة للحرارة للبطانة.

من أجل تحسين عمر خدمة البطانة، بالإضافة إلى اختيار المواد المقاومة للحرارة المناسبة، من الضروري تحسين تكنولوجيا بناء الفرن، فضلا عن تكنولوجيا الصيانة والإصلاح لبطانة الفرن. من بين الأفران الدوارة في العديد من الصناعات، تم اختيار أفران الأسمنت التمثيلية وأفران الدولوميت والجير وأفران الحبيبات وأفران أكسيد الزنك وأفران حرق النفايات في هذه الورقة.

على الرغم من اختلاف المواد المكلسة للأفران الدوارة في مختلف الصناعات، إلا أن مبدأ العمل هو نفسه، وبالتالي فإن المواد المقاومة للحرارة للبطانة هي أيضًا نفسها ومختلفة، مثل البطانة مقسمة إلى مواد حرارية مختلفة الجودة، ورأس الفرن وذيل الفرن كلها مصنوعة من الألومنيوم العالي والأسمنت المنخفض والألياف الفولاذية القابلة للصب. يتم وصف اختيار المواد الحرارية المختلفة في الصناعات المختلفة أدناه.

فرن الأسمنت

في أوائل الثمانينيات، تم وضع التكنولوجيا الحرارية للفرن الدوار للأسمنت بشكل أساسي. بشكل عام، في أسطوانة الأفران الدوارة الكبيرة SP وPC، يتم استخدام طوب المغنيسيوم والكروم المرتبط مباشرة لحزام الحرق، ويتم استخدام طوب الألمنيوم العالي لحزام التحلل، ويتم استخدام الطوب المقاوم للقلويات أو الطوب الطيني العادي في الجزء الخلفي من الاسطوانة. وفي نهاية القرن العشرين وبداية القرن الحادي والعشرين ظهر طوب السيلمو، بالإضافة إلى حزام النار الجزء الأمامي والخلفي للفرن، أما باقي الأجزاء فقد استخدمت درجات مختلفة من طوب السيلمو. في صناعة الأسمنت اليوم، يعد الفرن الجاف الجديد هو التيار الرئيسي لتطوير التكنولوجيا، حيث تبلغ درجة حرارة الحرق حوالي 1450 درجة مئوية، ويمكن أن تصل درجة حرارة غاز الاحتراق في الفرن إلى أكثر من 1700 درجة مئوية، أو حتى ما يقرب من 2000 درجة مئوية.

من أجل تلبية المتطلبات الفنية للجيل الثاني من الأسمنت الجاف الجديد، يجب أن يكون للمواد المقاومة للحرارة المختارة وظائف مختلفة مثل توفير الطاقة، وحماية البيئة، وطول العمر والكفاءة، والسلامة والاستقرار. لذلك، يستخدم الحزام الملبد طوب الإسبنيل من الألومنيوم والمغنيسيا بدلاً من طوب الكروم والمغنيسيا (لأنه من السهل إنتاج الكروم سداسي التكافؤ السام لجسم الإنسان)، ويستخدم الحزام الانتقالي طوب الإسبنيل من الألومنيوم والمغنيسيا، ويجرب طوبًا مركبًا جديدًا بثلاثة هيكل الطبقات (طبقة العمل، طبقة العزل الحراري، طبقة العزل الحراري)، طبقة العمل عالية القوة، مقاومة للاهتراء، موليت مقاوم للتآكل، طبقة العزل الحراري عبارة عن لوح ألياف الألومينا الزركونيوم، وطبقة العزل الحراري لديها قوة عالية . الموصلية الحرارية المنخفضة وكهيكل عظمي لتوصيل طبقة العمل وطبقة العزل الحراري، في الفرن 37 ~ 47 م من درجة حرارة قشرة الفرن 60 درجة أقل من الطوب، وكذلك استخدام طين الأسمنت عالي الأداء، الجاهز الأجزاء، بحيث يتم إصلاح الفرن الدوار الأسمنتي واسع النطاق من سنة واحدة إلى ثلاث سنوات من التطوير الشامل.

فرن الجير والدولوميت

التركيب الكيميائي والخصائص الكيميائية للجير والدولوميت متشابهة، ودرجة حرارة التكليس هي نفسها تقريبا، وبعض الشركات تستخدم الجير والدولوميت بالتناوب في نفس الفرن. هناك ما يقرب من ثلاثة أنواع من المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في البطانة، أحدهما هو طوب الإسبنيل المغنسيوم والألمنيوم المكلس، والمنطقة الانتقالية عبارة عن طوب الألمنيوم العالي، ومنطقة التسخين المسبق هي الطوب الطيني، وطبقة العزل الحراري عبارة عن ألياف حرارية أو طوب خفيف، درجة حرارة السطح لهذا النوع من الفرن هي 300 ~ 350 درجة، وعمر البطانة هو 1 ~ 2 سنة؛ حزام التكليس الثاني هو الطوب المركب الخفيف والثقيل من الإسبنيل، ودرجة حرارة سطح القشرة أقل من 250 درجة، وعمر البطانة هو 2 ~ 3 سنوات؛ والثالث هو استخدام الكتل الجاهزة والمصبوبات لتشكيل بطانة، ودرجة حرارة سطح القشرة أيضًا أقل من 250 درجة، والعمر أيضًا من 2 إلى 3 سنوات.

استخدمت شركة Baosteel الطوب الأندلوسيت ليحل محل الطوب المركب من الإسبنيل في 16.1 ~ 19.55 مترًا من المنطقة المكلسة، وانخفضت درجة حرارة سطح غلاف الفرن، وانخفض وزن الفرن، وكان أداء جلد الفرن جيدًا. بعد عامين من الاستخدام، تمت إزالة جلد الفرن، وتم الحفاظ على الطوب الأندلوسيت بشكل جيد، في حين كان الطوب الإسبنيل المركب يتشقق بشكل خطير. نظرًا لأن الكثافة الحقيقية للأندلوسيت أقل من كثافة الإسبنيل، إذا كان الحزام المكلس مصنوعًا بالكامل من الطوب الأندلوسيت، فيمكن تقليل وزن الفرن بمقدار 35 طنًا ويمكن تقليل درجة حرارة القشرة بمقدار 100 درجة. المدخل، رأس الفرن وذيل الفرن يخضعون لتأثير وتآكل المواد الضخمة، والتي تكون سهلة للتلف والتشظي، وهي الأجزاء ذات عمر الخدمة الأقصر. تستخدم شركة Wisco مواد قابلة للصب مقاومة للاهتراء والقلويات، والتي تم استخدامها لأكثر من 36 شهرًا دون إصلاح. يتم دمج المادة القابلة للصب مع ركام كلنكر البوكسيت المتجانس، SIC 1 ~ 0 مم ومسحوق ناعم، SiO2، Al2O3 مسحوق دقيق، أسمنت منخفض للغاية.

يتكون الحزام المكلس من الفوسفات الممزوج بالطوب المركب غير المحروق، ويستخدم الجزء الثقيل كلنكر البوكسيت المتجانس كركام رئيسي، ويضيف 4٪ أندلوسيت كعامل تمدد، ويحسن مقاومة الصدمات الحرارية. تتكون طبقة العزل الحراري من كرات الألومينا المجوفة ومكونات البيرلايت الممدد 2∶1.

استخدام الطوب المركب والطوب المتجانس مع الطوب العازل للحرارة نوعين من هيكل بطانة الطوب، وعمر الخدمة لأكثر من 3 سنوات، وقد تم حل مشكلة ارتفاع درجة حرارة الفرن.

في الحزام المكلس، تغيرت أنجانج من طوب المغنيسيوم والكروم إلى طوب الإسبنيل المغنيسيوم والألومنيوم في عام 1992، وبعد ذلك إلى طوب الفوسفات المركب، وهيكل مزدوج الطبقة إلى هيكل مركب، من البناء الجاف إلى البناء الرطب، من البناء المتسلسل إلى البناء في غير مكانه، وبعد ذلك إلى البناء المركب بالكتل الجاهزة والمصبوبات. يتم تضمين الكتل الجاهزة والمصبوبات نفسها بأجزاء تثبيت معدنية ويتم تثبيتها مباشرة على الغلاف الفولاذي. تم دمج الكتلة الجاهزة والصب بطبقة من مادة العزل الحراري، وتم تقليل غلاف الفرن من 320 درجة إلى 222 درجة، كما تم تحسين طبقة من لباد العزل الحراري المسامي النانوي NJS بشكل أكبر في جسم الأسطوانة، بحيث يكون الغلاف تم تخفيضها من 220 درجة إلى 176 درجة.

فرن الحبيبات (الفرن - الفرن الدوار)

في السنوات الأخيرة، بلغ إجمالي الطاقة الإنتاجية للكريات أكثر من 60 مليون طن سنويا، ودرجة حرارة رأس الفرن للفرن الدوار هي 1150 ~ 1180 درجة مئوية، وذيل الفرن هو 1050 ~ 1080 درجة مئوية. درجة حرارة الفرن تصل منطقة الاستقبال للمبرد الدائري إلى 1100 ~ 1300 درجة. يجب أن يعتمد اختيار المواد المقاومة للحرارة على استخدام أجزاء مختلفة من الظروف، حيث تحتوي الشبكة بشكل أساسي على سبائك ألومنيوم عالية مقاومة للاهتراء، وقابلة للصب من الموليت الخفيف، وبعضها قابلة للصب باستخدام طوب المرساة. تصنع الأفران الدوارة عمومًا من الطوب الجاهز المصنوع من مادة موليت عالي الألومينا مع مرساة وقابلة للصب من نفس المادة. يتم تغيير الطوب المعلق للقسم البارد الأول من المبرد الحلقي من طوب الفوسفات غير المحترق إلى طوب الألمنيوم العالي المحروق، ويتم تغيير سطح الفرن إلى صب أسمنتي منخفض، ويتم تمديد عمر الخدمة من عدة أشهر إلى سنتين.

فرن أكسيد الزنك
الفرن الدوار هو المعدات الرئيسية لإنتاج أكسيد الزنك بطريقة النار. تتم إضافة عامل الاختزال مثل مسحوق فحم الكوك إلى الشحنة، ويتم استخدام الطبيعة المتطايرة لمعدن الزنك. يدخل بخار الزنك المعدني إلى غاز المداخن وينتج أكسيد الزنك عندما يلتقي بالأكسجين في ظروف درجات الحرارة المرتفعة. ينتج إنتاج الصلب كمية كبيرة من غبار الغبار الذي يحتوي على الزنك. مع تطور الحديد والصلب، تم أيضًا تطوير الفرن الدوار لأكسيد الزنك. يستخدم الفرن الدوار للمصنع الطوب الطيني للتجفيف بالحرارة المسبقة، مع التأثير على عمر الخدمة لمنطقة التفاعل لمنطقة التبريد.

باستخدام كلنكر البوكسيت، والمغنيسيا المنصهرة، وإسبنيل ألومينا المغنيسيا الاصطناعي، ومكونات المسحوق الدقيق SiO2، وAl2O3، وربط أسمنت ألومينات الكالسيوم النقي، وإضافة عامل تقليل الماء والألياف المقاومة للانفجار والطوب الجاهز والمثبت بأجزاء التثبيت، يكون التأثير جيدًا في منطقة درجة حرارة عالية من الفرن الدوار لأكسيد الزنك. وبهذه الطريقة، يتم الحصول على الظروف المواتية لإنتاج المنتجات المركبة.

الفرن الدوار للألومينا واستخدامات أخرى

درجة حرارة فرن الألومينا 1050 ~ 1300 درجة، تجربة طوب الألمنيوم العالي جدًا، طوب المغنيسيوم ليست مثالية، واستخدام طوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير شنقًا جلد الفرن، واستخدام أفضل.

فرن فحم الكوك البترولي، يستخدم لصب البطانة، فترة بناء طويلة، انكماش كبير، عمر قصير. من الأفضل استخدام الطوب المركب الجاهز مع مسمار التثبيت والبناء المركب القابل للصب.

حرق فرن النفايات، على الرغم من أن درجة حرارة الاستخدام حوالي 800 ~ 1200 درجة، ولكن بسبب التركيب المعقد للنفايات، فإن تآكل المواد المقاومة للحرارة أكثر خطورة، ويختار بعض الناس طوب اكسيد الالمونيوم عالي الحرارة في المنطقة المعتدلة. يستخدم بعض الأشخاص أيضًا الطوب الطيني والطوب المزدوج المصنوع من الكروم والزركونيوم والزركونيوم.

فرن النيكل اللاتريت، الفرن الدوار لإنتاج الاختزال المباشر لعملية الحديد والنيكل، وبطانته لديها متطلبات عالية للمواد المقاومة للحرارة، واستخدام طوب المغنيسيا والألمنيوم والزركونيوم الصغير المسام لمدة عام واحد، ويبلغ تآكل الطوب حوالي 10٪ فقط.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JIYGO الحراريات والكشط المحدودة