5 tipos de materiais refratários para fornos rotativos
O forno rotativo, comumente conhecido como forno rotativo, é um cilindro de aço revestido com material refratário. Na forma de produção rotativa, nas indústrias de materiais de construção, metalurgia, química, proteção ambiental e outras indústrias, o material é calcinado. A indústria de cimento possui o maior número de fornos rotativos, existem milhares deles no país, seguida pelo número de fornos rotativos utilizados em metalurgia negra e não ferrosa, ferro, alumínio, cobre, zinco, estanho, níquel, tungstênio, cromo e outros metais com fornos rotativos para minério e calcinação intermediária. E calcinação de cal ativa como fluxo siderúrgico e vários usos de dolomita (pode ser usado como agente conversor de escória siderúrgica, matérias-primas metálicas de magnésio, matérias-primas refratárias, etc.), magnésia calcinada, espinélio alumínio-magnésio, bauxita, argila dura e outros matérias-primas refratárias. Também pode calcinar terras raras, partículas cerâmicas, resíduos de incineração e assim por diante. Diferentes materiais calcinados, a temperatura de queima do forno rotativo também é diferente, algumas das temperaturas mais altas de até 2.000 graus, outras menos de 1.000 graus.
Porém, seu princípio de funcionamento é o mesmo, o material entra pela cauda do forno, a cabeça do forno é descarregada, de acordo com as diferentes temperaturas do forno, é dividida em cauda do forno, pré-tropical, zona de queima (também conhecida como zona de calcinação), zona de resfriamento, cabeça de forno (algumas subdivisões da indústria e a antiga zona de transição, a zona pós-transição) e outros segmentos. Os refratários selecionados para cada seção são diferentes, mas o mecanismo de dano dos refratários é basicamente o mesmo, ou seja, os materiais refratários do revestimento do forno giram com a casca, estão sujeitos ao estresse gerado pela rotação do corpo do forno, e estão sujeitos ao impacto de rolamento, fricção, erosão e outros efeitos de materiais de alta temperatura. Devido aos diferentes tipos de materiais, o material refratário do forro também é diferente.
Para melhorar a vida útil do revestimento, além da seleção dos materiais refratários adequados, é necessário aprimorar a tecnologia de construção do forno, bem como a tecnologia de manutenção e reparo do revestimento do forno. Entre os fornos rotativos em muitas indústrias, os fornos de cimento representativos, fornos de dolomita e cal, fornos de pellets, fornos de óxido de zinco e fornos de incineração de resíduos são selecionados neste artigo.
Embora os materiais calcinados de fornos rotativos em várias indústrias sejam diferentes, o princípio de funcionamento é o mesmo, então os materiais refratários do revestimento também são iguais e diferentes, como o revestimento é dividido em materiais refratários de qualidade diferente e a cabeça do forno e a cauda do forno são todas feitas de cimento com alto teor de alumínio e fibra de aço moldável. A seleção de diferentes materiais refratários em diferentes indústrias é descrita abaixo.
Forno de cimento
No início da década de 1980, a tecnologia refratária para forno rotativo de cimento estava basicamente definida. Em geral, no cilindro de grandes fornos rotativos SP e PC, é usado o tijolo de magnésio-cromo de ligação direta para a cinta de queima, o tijolo de alto alumínio para a cinta de decomposição e o tijolo resistente a álcalis ou tijolo de argila comum é usado na parte traseira do cilindro. No final do século XX e início do século XXI surgiu o tijolo Silmo, além da cinta de queima, a frente e a traseira do forno, o restante das peças utilizavam diferentes graus de tijolo Silmo. Na indústria de cimento atual, o novo forno seco é a corrente principal do desenvolvimento tecnológico, a temperatura de queima é de cerca de 1.450 graus C e a temperatura do gás de combustão no forno pode atingir mais de 1.700 graus C, ou mesmo perto de 2.000 graus C.
Para atender aos requisitos técnicos da segunda geração do novo cimento seco, os materiais refratários selecionados devem ter diversas funções como economia de energia, proteção ambiental, longevidade e eficiência, segurança e estabilidade. Portanto, a correia sinterizada usa tijolo de espinélio de ferro-alumínio de magnésia em vez de tijolo de cromo-magnésia (porque é fácil produzir cromo hexavalente que é tóxico para o corpo humano), a correia de transição usa tijolo de espinélio de alumínio e magnésia e tenta um novo tijolo composto com três estrutura de camadas (camada de trabalho, camada de isolamento térmico, camada de isolamento térmico), a camada de trabalho é mulita de alta resistência, resistente ao desgaste e resistente à corrosão, a camada de isolamento térmico é uma placa de fibra de alumina de zircônio e a camada de isolamento térmico tem alta resistência . Baixa condutividade térmica e como um esqueleto para conectar a camada de trabalho e a camada de isolamento térmico, no forno 37 ~ 47m do que a temperatura da pele do forno de 60 graus menor que o tijolo, bem como o uso de lama de cimento de alto desempenho, pré-fabricada peças, de modo que o forno rotativo de cimento em grande escala de um ano de revisão para três anos de desenvolvimento de duas revisões.
Cal, forno de dolomita
A composição química e as propriedades químicas da cal e da dolomita são semelhantes, e a temperatura de calcinação é aproximadamente a mesma, e algumas empresas usam cal e dolomita em rotação no mesmo forno. Existem aproximadamente três tipos de materiais refratários usados no revestimento, um é o tijolo calcinado de espinélio de magnésia-alumínio, a zona de transição é tijolo de alto alumínio, a zona de pré-aquecimento é tijolo de argila, a camada de isolamento térmico é fibra refratária ou tijolo leve, o a temperatura da superfície desta forma de forno é de 300 a 350 graus e a vida útil do revestimento é de 1 a 2 anos; A segunda correia de calcinação é o tijolo composto leve e pesado de espinélio, a temperatura da superfície da casca está abaixo de 250 graus e a vida útil do revestimento é de 2 a 3 anos; A terceira é o uso de blocos pré-fabricados e concretos para formar um revestimento, a temperatura da superfície da casca também é inferior a 250 graus e a vida útil também é de 2 a 3 anos.
A Baosteel usou tijolo de andaluzita para substituir o tijolo composto de espinélio em 16,1 ~ 19,55 m de zona calcinada, a temperatura da superfície da carcaça do forno foi reduzida, o peso do forno foi reduzido e o desempenho da superfície do forno foi bom. Após 2 anos de uso, o revestimento do forno foi removido e o tijolo de andaluzita estava bem preservado, enquanto o tijolo composto de espinélio estava seriamente lascado. Como a densidade real da andaluzita é menor que a do espinélio, se a cinta calcinada for inteiramente feita de tijolos de andaluzita, o peso do forno pode ser reduzido em 35t e a temperatura da casca pode ser reduzida em 100 graus. A entrada, cabeça e cauda do forno estão sujeitas ao impacto e desgaste de materiais maciços, que são fáceis de serem danificados e lascados, e são as peças com menor vida útil. A Wisco utiliza concreto resistente ao desgaste e aos álcalis, que tem sido usado há mais de 36 meses sem reparo. O concreto é combinado com agregado de clínquer de bauxita homogeneizado, SIC 1 ~ 0mm e pó fino, SiO2, micropó de Al2O3, cimento ultrabaixo.
A correia calcinada é feita de fosfato combinado com tijolo composto não queimado, a parte pesada utiliza clínquer de bauxita homogeneizado como agregado principal, adiciona 4% de andaluzita como agente de expansão e melhora a resistência ao choque térmico. A camada de isolamento térmico é feita de bolas ocas de alumina e ingredientes de perlita expandida 2∶1.
O uso de tijolo composto e tijolo homogêneo com tijolo isolante térmico, dois tipos de estrutura de revestimento de tijolo, vida útil de mais de 3 anos, o problema de superaquecimento da carcaça do forno foi resolvido.
No cinturão calcinado, Angang mudou de tijolo de magnésio-cromo para tijolo de espinélio de magnésio-alumínio em 1992, e mais tarde para tijolo composto de fosfato, estrutura de camada dupla para estrutura composta, de alvenaria seca para alvenaria úmida, de alvenaria sequencial para alvenaria mal colocada, e posteriormente para alvenaria mista com blocos pré-fabricados e concretos. Os próprios blocos pré-fabricados e concretos são embutidos com peças metálicas de ancoragem e consolidados diretamente na carcaça de aço. O bloco pré-fabricado e o concreto são incorporados com uma camada de material de isolamento térmico, o casco do forno é reduzido de 320 graus para 222 graus, e uma camada de feltro de isolamento térmico microporoso em nanoescala NJS é melhorada ainda mais no corpo do cilindro, de modo que o casco é reduzido de 220 graus para 176 graus.
Forno de pellets (grelha - forno rotativo)
Nos últimos anos, a capacidade total de produção de pelotas é de mais de 60 milhões de toneladas por ano, e a temperatura da cabeça do forno rotativo é de 1150 ~ 1180 graus C, e a cauda do forno é de 1050 ~ 1080 graus C. A temperatura do a área de recepção do resfriador de anel atinge 1100 ~ 1300 graus. A seleção dos materiais refratários deve ser baseada no uso de diferentes partes das condições, a grelha possui principalmente moldáveis de alto alumínio resistentes ao desgaste, moldáveis de mulita leve, alguns moldáveis com tijolo de ancoragem. Os fornos rotativos são geralmente feitos de tijolos pré-fabricados de mulita com alto teor de alumina com âncora e moldáveis do mesmo material. O tijolo suspenso da primeira seção fria do resfriador de anel é alterado de tijolo de fosfato não queimado para tijolo de alto alumínio queimado, e o topo do forno é alterado para concreto com baixo teor de cimento, e a vida útil é estendida de vários meses para 2 anos.
Forno de óxido de zinco
O forno rotativo é o principal equipamento para a produção de óxido de zinco pelo método de fogo. O agente redutor, como pó de coque, é adicionado à carga e a natureza volátil do zinco metálico é utilizada. O vapor de zinco metálico entra no gás de combustão e produz óxido de zinco quando encontra o oxigênio sob condições de alta temperatura. A produção de aço produz uma grande quantidade de pó que contém zinco. Com o desenvolvimento do ferro e do aço, o forno rotativo de óxido de zinco também foi desenvolvido. Um forno rotativo de uma planta utilizou tijolos de argila para secagem pré-aquecida, afetando ao mesmo tempo a vida útil da zona de reação à zona de resfriamento.
Usando clínquer de bauxita, magnésia fundida, espinélio de alumina de magnésia sintética, ingredientes de micropó de SiO2, Al2O3, ligação de cimento de aluminato de cálcio puro, adição de agente redutor de água e tijolo moldável e pré-fabricado de fibra à prova de explosão, fixado com peças de ancoragem, o efeito é bom em zona de alta temperatura do forno rotativo de óxido de zinco. Desta forma, são obtidas condições favoráveis para a produção de produtos compósitos.
Forno rotativo para alumina e outros usos
Temperatura de queima do forno de alumina de 1050 ~ 1300 graus, o teste de tijolos de alumínio muito altos, tijolos de magnésio não são ideais, e o uso de tijolos de alto alumínio anti-descascamento pendurados na pele do forno, o uso de melhor.
Forno de coque de petróleo, costumava ser forro de fundição, longo período de construção, grande encolhimento, vida curta. É melhor usar tijolo composto pré-fabricado com prego de ancoragem e alvenaria composta moldável.
Queima de forno de resíduos, embora a temperatura de uso seja de cerca de 800 ~ 1200 graus, mas devido à composição complexa dos resíduos, a erosão dos materiais refratários é mais séria, algumas pessoas escolhem alvenaria de zona temperada alta, tijolo de corindo cromado. Algumas pessoas também usam tijolo de argila e tijolo duplo de zircônio, cromo e corindo.
Forno de níquel laterita, produção de redução direta em forno rotativo do processo de níquel-ferro, seu revestimento tem altos requisitos para materiais refratários, o uso de tijolo microporoso de magnésia-alumínio-zircônio por 1 ano, o desgaste do tijolo é de apenas cerca de 10%.
JIYGO REFRATÁRIO E ABRASIVO LIMITADO