El horno rotatorio de cemento es un equipo clave en el proceso de producción de cemento, y el revestimiento refractario es una parte importante del horno rotatorio, que desempeña un papel en la protección del cuerpo del horno y el mantenimiento del entorno de trabajo de alta temperatura en el horno. Los daños en el revestimiento refractario no solo afectan la eficiencia de producción, sino que también pueden causar daños graves al equipo. A continuación, se presenta un análisis de las causas comunes de daños en el revestimiento refractario del horno rotatorio de cemento y las contramedidas correspondientes:
1. La expansión térmica aprietaladrillos refractarios
Cuando la temperatura del horno sube hasta un cierto nivel, la expansión térmica generará presión en la dirección axial del horno, lo que hará que los ladrillos refractarios adyacentes se aprieten entre sí. Cuando la presión es mayor que la resistencia de los ladrillos refractarios, hará que la superficie del ladrillo se despegue. Se deben tomar las siguientes medidas:
(1) Coloque en seco los ladrillos refractarios, coloque cartones laterales razonables y deje juntas de barro refractario de 2 mm para los ladrillos refractarios colocados en húmedo.
(2) Deje un anillo de retención de ladrillo adecuado.
2. Daños por tensión en la placa de hierro.
En el extremo caliente del ladrillo refractario, la placa de hierro de revestimiento reacciona químicamente con el óxido de magnesio del ladrillo de magnesia a alta temperatura para formar compuestos de hierro y magnesio, que aumentan el volumen y comprimen el ladrillo refractario, lo que provoca fracturas horizontales. En vista de esta situación, la práctica de utilizar hierro de revestimiento en los ladrillos refractarios debe modificarse o reemplazarse por arcilla refractaria.
3. Torsión y dislocación de grandes áreas de ladrillos refractarios
Debido a la mampostería suelta y a la apertura y cierre frecuentes del horno, la carcasa del horno se deforma, lo que hace que la carcasa del horno y la superficie fría del ladrillo de revestimiento se muevan entre sí, lo que hace que el ladrillo de revestimiento se tuerza y se disloque, y la superficie del ladrillo se agriete y se caiga. Se deben tomar las siguientes medidas:
(1) Durante la mampostería, la superficie grande del ladrillo refractario debe martillarse hasta quedar sólida con un martillo de madera, el ladrillo de bloqueo debe bloquearse y se debe agregar una cuña de hierro por segunda vez.
(2) Mantener un sistema térmico estable.
(3) La parte deformada de la carcasa del horno debe nivelarse con cemento de alta temperatura.
4. Extrusión por tensión de ovalidad
Debido al aumento de la distancia entre las cuñas de la rueda del horno rotatorio, la carcasa tiene una ovalidad mayor, lo que hace que el ladrillo refractario se aplaste. La ovalidad del cilindro debe comprobarse periódicamente. Si el valor de ovalidad supera 1/10 del diámetro del horno, se debe reemplazar la almohadilla o se debe agregar hierro de almohadilla para ajustar la distancia entre las cuñas.
5. Extrusión de tensión de hierro de bloqueo
Al bloquear los ladrillos, se aprietan demasiado los hierros de bloqueo, lo que provocará ranuras en los ladrillos en el punto de bloqueo. Se deben tomar las siguientes medidas:
(1) En el mismo punto de bloqueo, el número de hierros de bloqueo no debe exceder de 3.
(2) La separación entre los hierros de bloqueo debe ser lo más dispersa posible.
(3) La estanqueidad de las aberturas interiores y exteriores debe ser uniforme al bloquear los ladrillos.
(4) El hierro de bloqueo debe mantenerse lo más alejado posible de los ladrillos de bloqueo delgados.
6. El anillo de retención de ladrillos aprieta los ladrillos refractarios
Los ladrillos de retención (ladrillos de forma especial) en el anillo de retención de ladrillos se rompen y agrietan debido a la extrusión. En este caso, el anillo de retención de ladrillos de una sola pista debe reemplazarse por un anillo de retención de ladrillos de doble pista y se deben colocar ladrillos enteros sobre el anillo de retención de ladrillos para evitar procesar ladrillos de forma especial.
7. Sobrecalentamiento
El sobrecalentamiento local de la temperatura en el horno provoca que los ladrillos refractarios se fundan y formen picaduras. Para evitar esta situación, se debe ajustar correctamente el quemador y seleccionar materiales refractarios adecuados en diferentes partes.
8. Fenómeno de choque térmico
El estrés térmico causado por los cambios bruscos de temperatura hace que la superficie del ladrillo se despegue y agriete, lo que se debe principalmente a la apertura y el cierre frecuentes en condiciones de frío y calor extremos. La operación de producción debe estabilizarse y debe formularse un sistema de calentamiento y enfriamiento del horno razonable.
9. Daños por erosión química
Los compuestos de sales alcalinas en fase gaseosa penetran en los huecos del cuerpo del ladrillo, se condensan y solidifican, y forman una capa permeable horizontal de sales alcalinas en el cuerpo del ladrillo. El contenido de sales alcalinas que ingresan al horno debe reducirse durante la producción.
Del mecanismo de daño mencionado anteriormente de los ladrillos refractarios, se puede ver que la estandarización de la construcción con material refractario puede extender efectivamente la vida útil de los materiales refractarios, y el personal de albañilería profesional y dedicado son factores importantes para garantizar la calidad de la construcción con material refractario.
Principios de selección de materiales refractarios
Al seleccionar materiales refractarios se deben cumplir los siguientes requisitos:
(1) Resistencia a altas temperaturas. Puede funcionar en un entorno de más de 800 T durante mucho tiempo.
(2) Alta resistencia y buena resistencia al desgaste. Los materiales refractarios en el horno rotatorio deben tener cierta resistencia mecánica para soportar la tensión de expansión a alta temperatura y la tensión causada por la deformación de la carcasa del horno rotatorio. Al mismo tiempo, debido al desgaste de la carga del horno y los gases de combustión sobre el material refractario, el material refractario debe tener buena resistencia al desgaste.
(3) Buena estabilidad química. Para resistir la erosión de las sustancias químicas presentes en los gases de combustión.
(4) Buena estabilidad térmica. Capaz de soportar la tensión alternante en estado de combustión. Cuando el horno se detiene, se pone en marcha y la operación de rotación es inestable, la temperatura en el horno cambia mucho y no debe haber grietas ni descascarillado.
(5) Estabilidad de expansión térmica. Aunque el coeficiente de expansión térmica de la carcasa del horno rotatorio es mayor que el coeficiente de expansión del material refractario del horno rotatorio, la temperatura de la carcasa generalmente ronda los 10000 grados, mientras que la temperatura del material refractario generalmente es superior a los 8001 grados. Esto puede provocar que el material refractario se expanda más que la carcasa del horno rotatorio y se desprenda fácilmente.
(6) Baja porosidad. Si la porosidad es alta, el gas de combustión penetrará en el material refractario y lo erosionará.
