Анализ системы сжигания активной известковой вращающейся печи и руководство по ремонту огнеупорного кирпича
В производстве активной извести система сжигания вращающейся печи и футеровка из огнеупорного кирпича являются двумя ключевыми элементами, определяющими возможность длительной стабильной работы печи. Система сжигания отвечает за создание контролируемого высокотемпературного пламени, а огнеупорный кирпич служит «бронёй» против высокотемпературной эрозии. Ниже рассматриваются эти два аспекта по отдельности.
I. Система сжигания активной известковой вращающейся печи
Система сжигания активной известковой вращающейся печи обычно состоит из четырёх частей: подача топлива, подача воздуха для горения, корпус горелки и система безопасности. Её цель — сформировать внутри печи пламя с контролируемой температурой и стабильной формой.
1. Конструкция и типы горелок
Горелка (сопло) крепится на головном кожухе печи и является ключевым компонентом системы сжигания. В зависимости от типа топлива и типоразмера печи обычно применяются двухканальные, трёхканальные или четырёхканальные горелки.
На примере четырёхканальной горелки для совместного сжигания угля и газа её конструкция состоит из нескольких концентрических патрубков: центральная труба подаёт первичный воздух, внешние патрубки — смешанный газ или угольную пыль. Спиральные направляющие в воздушных каналах придают топливу и воздуху завихрённое или прямое движение, обеспечивая более равномерное смешанное горение. Головка горелки обычно изготавливается из жаростойкой литой стали, а ключевые компоненты — из высокотемпературной керамики, что обеспечивает срок службы в условиях высокотемпературного излучения у головки печи.
2. Распределение и роль воздуха для горения
Воздух для горения делится на первичный и вторичный, которые подаются отдельными вентиляторами.
Первичный воздух непосредственно участвует в горении и через скорость истечения управляет формой пламени, одновременно обеспечивая охлаждающую защиту горелки. Общий расход и давление первичного воздуха должны точно контролироваться; как правило, объём первичного воздуха должен составлять не менее 10% от общего объёма воздуха.
Вторичный воздух поступает из холодильника. При охлаждении извести он нагревается примерно до 600°C и поступает в печь в качестве высокотемпературного воздуха для горения. Такая конструкция полностью использует физическое тепло извести, значительно снижая расход топлива.
3. Методы регулировки формы пламени
Регулировка формы пламени является ключевым элементом эксплуатации системы сжигания. Изменяя соотношение осевого и радиального потоков первичного воздуха, можно менять длину и ширину пламени:
Для увеличения длины пламени: уменьшить радиальный воздух, увеличить осевой воздух
Для увеличения ширины пламени: уменьшить осевой воздух, увеличить радиальный воздух
Для получения «мягкого пламени»: одновременно уменьшить осевой и радиальный воздух
В нормальном производстве в головной части печи должно поддерживаться отрицательное давление (-10…-20 Па) для обеспечения хорошей вентиляции и достаточной теплопередачи внутри печи. Когда чрезмерно длинное пламя вызывает кольцеобразование в задней части зоны обжига, можно соответствующим образом скорректировать распределение осевого и радиального потоков, чтобы обеспечить полное сгорание угольной пыли и контролировать форму пламени.
II. Причины повреждения огнеупорного кирпича во вращающейся печи
Повреждение огнеупорного кирпича обычно вызвано не одним фактором, а является результатом совокупного воздействия механических напряжений, термических напряжений и химической эрозии.
Механические напряжения — это проблема, характерная для вращающихся печей. При вращении корпуса печи кирпичи в зоне опорных роликов подвергаются сжатию, а кирпичи в верхней части корпуса — растяжению. Футеровка испытывает комплексные механические напряжения сжатия, растяжения, кручения и сдвига. Когда зазор между бандажом и корпусом слишком велик, что приводит к увеличению овальности, знакопеременные напряжения на футеровочных кирпичах значительно возрастают.
Термические напряжения в основном возникают из-за резкого нагрева и охлаждения. Частые пуски и остановки печи или быстрое охлаждение вызывают термическую усталость огнеупорного кирпича с высоким коэффициентом расширения, что приводит к отслаиванию поверхности и растрескиванию.
Химическая эрозия связана с содержанием щелочных металлов, серы и других компонентов в сырье и топливе. Проникая в тело кирпича, эти вещества ухудшают его структуру.
III. Методы ремонта повреждённого огнеупорного кирпича
Ремонт огнеупорного кирпича следует проводить дифференцированно в зависимости от степени повреждения: при локальных повреждениях предпочтительны торкретирование или выборочная замена; при потере устойчивости конструкции требуется секционная или полная перекладка.
1. Локальный быстрый ремонт (горячий/холодный)
Торкретирование (предпочтительно для горячего ремонта) : использовать огнеупорную торкрет-массу (высокоглинозёмистую, муллитовую, магнезиальную), давление воздуха 0,2–0,3 МПа, расстояние 200–250 мм, угол 30–45°, послойное нанесение (каждый слой <7 мм), наносить повторно после высыхания, до slightly ниже исходной поверхности.
Выборочная замена/вставка кирпича: подходит для небольших участков отслоения. Повреждённое место аккуратно вырезать, очистить поверхность, вставить новые кирпичи в перевязку с полным заполнением раствором.
Инъекционный/заливочный ремонт: для глубоких трещин или расслоений механически закачивать огнеупорный раствор или мастику для плотного заполнения.
2. Метод ремонта жаростойким бетоном
Для участков с большой площадью отслоения огнеупорного материала можно использовать метод анкеры + жаростойкий бетон. Конкретные шаги: очистить место отслоения и окружающий гарнисаж, обнажив невыгоревшую поверхность кирпича; просверлить отверстия в кирпичах для крепления анкерных болтов, между соседними болтами приварить арматурные связи для создания фиксирующей конструкции; затем залить огнеупорный бетон. Высота бетона должна быть на 10–20 мм ниже нормальной высоты огнеупорного кирпича, наружный слой можно напылить термостойким покрытием.
3. Секционная/полная перекладка (холодный капитальный ремонт)
При локальной严重 эрозии или потере устойчивости конструкции требуется секционная разборка и перекладка. Выбор материала должен соответствовать условиям конкретной зоны: высокотемпературная зона обжига (1200–1600°C) — высокоглинозёмистый кирпич (Al₂O₃ 75–90%), муллитовый или корундовый кирпич; переходная зона/зона предварительного нагрева — шамотный кирпич, высокоглинозёмистый кирпич или лёгкий теплоизоляционный кирпич.
Ключевые моменты кладки: перевязка швов, строгий запрет сквозных швов; толщина шва 1–1,5 мм (точная) или ≤2 мм (обычная), заполнение раствором ≥95%; температурные швы каждые 5–8 м, заполненные керамическим волокном.
4. Уход после ремонта и сушка печи
Независимо от метода ремонта, выполнение кривой сушки печи является ключевым звеном, определяющим эффект ремонта. После укладки жаростойкого бетона необходимо выдержать его при подходящей температуре и влажности достаточное время для набора начальной прочности, затем по научно обоснованной кривой нагрева удалить физическую и кристаллизационную воду. Слишком быстрый нагрев приведёт к растрескиванию новой футеровки и сведёт на нет всю работу по ремонту.
Компания Henan Hongke Heavy Industry производит обогатительное оборудование, обладающее значительными конкурентными преимуществами в отрасли. Мы предоставляем комплексные услуги полного цикла, включающие предпродажные консультации, сопровождение в процессе продажи и послепродажную поддержку, гарантируя каждому клиенту уверенность при покупке и спокойствие при эксплуатации. Нажмите «Консультация службы поддержки», чтобы оставить нам сообщение. Приглашаем вас посетить Henan Hongke для осмотра на месте и обсуждения покупки — мы предоставим вам профессиональные решения и коммерческое предложение!
