Ciment Rotary Kiln "Longevité Secret": Magnésium Aluminium Spinel Brick Empowerment

Apr 17, 2025

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Ciment Rotary Kiln "Longevité Secret": Magnésium Aluminium Spinel Brick Empowerment

 

Environnement de travail et défis des fours rotatifs en ciment

 

Le four rotatif en ciment est l'équipement de base du processus de production de ciment, et son environnement de travail est extrêmement dur. La température à l'intérieur du four fluctue généralement entre 1000 degrés - 1600 et atteint même une température élevée d'environ 1800 degrés dans la zone de tir. Dans le même temps, le matériau dans le four à rouler constamment, le glissement, la doublure du four produit une forte usure mécanique. De plus, il existe une érosion chimique complexe dans le four, comme les substances alcalines (principalement à partir des oxydes métalliques alcalins dans la matière première de ciment) et des substances acides (telles que les oxydes de soufre, etc.), qui réagissent avec le matériau de doublure du four à des températures élevées et accélèrent les dommages du matériau.

 

Caractéristiques et avantages des briques de spinelle de magnésium-aluminium

 

Haute réfractarité et haute résistance

 

Les briques de spinelle de magnésie-aluminium, avec un spinelle de magnésie-aluminium comme composante minérale principale, ont un point de fusion élevé, généralement jusqu'à 2135 degrés. Cela leur permet de maintenir une forme physique stable sous l'environnement à haute température du four rotatif du ciment. Cela en fait dans l'environnement à haute température du four rotatif du ciment, peut maintenir une forme physique stable, pas facile à ramollir et à fondre. Dans le même temps, il a des caractéristiques à haute résistance, la résistance à la compression se situe généralement entre 80 - 120} MPA, peut résister à l'impact et à la friction fréquents du matériau dans le four, réduisant considérablement la perte de matériau due à l'abrasion mécanique.

 

Excellente stabilité des chocs thermiques

 

Pendant le fonctionnement du four rotatif au ciment, la doublure du four subira des changements de température drastiques en raison du start-up du four, de l'arrêt du four et du réglage du processus de production. Les briques de spinelles de magnésie-aluminium présentent une excellente stabilité des chocs thermiques en raison de leur structure cristalline spéciale et de leurs propriétés d'expansion thermique. Avec son coefficient de dilatation thermique faible et uniforme, le corps en brique produit moins de contrainte thermique lorsque la température fluctue rapidement, évitant efficacement des problèmes tels que la fissuration et l'écaillage causées par un choc thermique. Par exemple, après plusieurs tests de choc thermique simulés, les briques de spinelle de magnésie-aluminium peuvent toujours maintenir leur intégrité structurelle et leurs performances sont fondamentalement non affectées lorsqu'elles sont rapidement refroidies de 1000 degrés à température ambiante pendant le processus cyclique.

 

Forte résistance à l'érosion

 

Dans l'environnement chimique complexe dans le four rotatif en ciment, les briques de spinelle magnésie-aluminium présentent une forte capacité anti-érosion. D'une part, pour l'érosion des substances alcalines, Mgal Spinel lui-même a un certain degré d'alcalinité, et l'activité de réaction chimique avec le milieu d'érosion alcalin est faible, ce qui peut empêcher les substances alcalines de pénétrer et d'éroder dans le corps de la briques. D'un autre côté, pour les oxydes de soufre et autres substances acides, les briques de spinelles de magnésium-aluminium dans certains composants peuvent réagir avec des oxydes acides, formant une couche de couche de produit de réaction dense à la surface du corps en briques, qui peut bloquer efficacement l'érosion supplémentaire de substances acides, prolongeant ainsi la durée de vie du corps en briques.

 

Application de briques de spinelles de magnésium-aluminium dans différentes parties du four rotatif au ciment

 

Zone de transition

 

La zone de transition est située entre la zone à haute température et la zone à température moyenne du four rotatif du ciment, où la température fluctue considérablement et les propriétés physiques et chimiques des matériaux changent considérablement. Les briques de spinelle de magnésie-aluminium sont le choix idéal de la doublure du matériau pour la zone de transition en raison de leur excellente stabilité de choc thermique et de leur résistance à l'érosion. Ici, il peut résister à des changements fréquents de température et à l'érosion alternée des composants alcalins et acides dans le matériau, réduisant efficacement le nombre de réparations et le remplacement des revêtements de four dans la zone de transition. Les données de production réelles montrent qu'après avoir utilisé des briques de spinelle de magnésium-aluminium comme le four dans la zone de transition, la durée de vie des doublures du four dans ce domaine a été étendue de 3-5 des mois à 8-12 des mois, ce qui améliore considérablement le taux de fonctionnement du four rotatif et réduit les coûts de production.

 

Zone de tir

 

La zone de tir est la zone de température la plus élevée dans un four rotatif au ciment et nécessite une forte réfractarité et une résistance à l'érosion du matériau de muqueux du four. Les briques spinelles de magnésie-aluminium, avec leur haute réfractarité, leur forte résistance et leur excellente résistance à l'érosion, sont également largement utilisées dans la zone de tir. Dans la zone de tir, il peut non seulement résister à l'écoration directe des matériaux à haute température et au rayonnement des flammes à haute température, mais aussi résister à la forte érosion de concentrations élevées d'alcalis et d'oxydes de soufre dans les matériaux. Par rapport aux matériaux de doublure du four conventionnels pour la zone de tir, la durée de vie moyenne de la doublure du four dans la zone de tir a été augmentée de 1 - 2} à 3 - 6 des mois avec l'utilisation des briques de spinelle MG-AL, et en même temps, la qualité du ciment a été améliorée à une certaine étendue, car le Kiln Environment est amélioré pour le homogène de la lignée de la cale le clinker.

 

Ceinture de refroidissement

 

Bien que la température dans la zone de refroidissement soit réduite par rapport à la zone de tir, elle est toujours dans la plage de température élevée et le matériau libère une vapeur d'eau et des gaz acides pendant le processus de refroidissement. Les briques de spinelle de magnésie-aluminium fonctionnent également bien dans la ceinture de refroidissement. Sa bonne résistance aux chocs thermiques lui permet de s'adapter au changement rapide de la température dans la courroie de refroidissement, empêchant les dommages aux briques en raison de la baisse soudaine de température. De plus, il a également une certaine résistance à l'érosion de la vapeur d'eau et des gaz acides, ce qui assure le fonctionnement stable à long terme de la doublure du four dans la courroie de refroidissement. Dans certaines entreprises de ciment qui utilisent des briques de spinelle de magnésium-aluminium comme doublures du four à ceinture de refroidissement, le cycle de maintenance des doublures du four à ceinture de refroidissement a été étendu d'une fois 2-3} des mois à une fois 6-8 mois, réduisant les temps d'arrêt de l'équipement et amélioration de l'efficacité de la production.

 

Quelles sont les formes courantes de dommages aux briques de spinelle magnésium-aluminium dans les fours rotatifs en ciment?

 

Les formes courantes de dommage aux briques de spinelle magnésium-aluminium dans les fours rotatives de ciment sont principalement les suivantes:

 

1. Dommages aux chocs thermiques: four rotatif en ciment en fonctionnement, la température change fréquemment et violemment. Lorsque la température augmente ou diminue fortement, les briques de spinelle magnésium-aluminium produiront une contrainte thermique à l'intérieur. En raison de l'incohérence de l'expansion ou de la contraction de diverses parties du corps de la brique, ce stress thermique à plusieurs reprises, il fera les fissures du corps de la brique, avec le temps, les fissures continuent de se développer, ce qui a finalement conduit à l'éteinte en briques, des blocs qui tombent, affectant sa durée de vie.

 

2. Érosion chimique: le processus de production de ciment produira une variété de composants chimiques, tels que les oxydes métalliques alcalins (k₂o, na₂o), les oxydes de soufre (so₂, so₃) et ainsi de suite. Ces substances auront des réactions chimiques avec des briques de spinelle en aluminium de magnésium, par exemple, les oxydes métalliques alcalins réagiront avec l'alumine dans les briques pour produire des composés de point de fusion faible, réduisant les propriétés réfractaires des briques; Les oxydes de soufre réagiront avec l'oxyde de magnésium dans les briques pour former des sulfates tels que le sulfate de magnésium, et ces sulfates cristalliseront et se développent à une certaine température pour enlever les briques en structure, puis endommagés.

 

3. Abrasion mécanique: les matériaux du four rotatif du ciment sont en mouvement constant, qui produira un parc et une friction sur les briques de spinelle magnésium-aluminium sur la paroi du four. Surtout dans les pièces qui tombent des matériaux et la rotation du four, le contact du matériau et du corps en brique plus fréquemment, l'usure mécanique est plus grave. L'usure prolongée rendra la surface de la brique progressivement mince, réduira l'épaisseur de la brique et entraînera finalement la perte de l'effet protecteur de la brique.

 

4. Cread à température haute: dans l'environnement à haute température du four rotatif du ciment, les briques de spinelles magnésium-aluminium subiront un certain degré de phénomène de fluage. Avec l'extension du temps, le corps en brique produira progressivement une déformation plastique sous l'action de son propre poids et de sa pression externe. Cette déformation entraînera une augmentation de l'écart entre les briques, affectant l'intégrité et le scellement des briques, ce qui facilite les gaz et les matériaux à haute température pour pénétrer dans les coutures des briques, accélérant les dommages des briques.

 

5. Spall: d'une part, en raison du choc thermique, de l'érosion chimique et d'autres facteurs, la surface du corps en brique formera une couche de couche métamorphique, cette couche de couche métamorphique et le corps de briques non métamorphiques internes entre la liaison s'affaiblira progressivement. Sous l'action d'une température élevée et d'un impact sur le matériau dans le four, la couche métamorphique est facile à décoller du corps de la brique. D'un autre côté, lorsque le corps de la brique est soumis à une grande force externe ou à une concentration de contrainte thermique, il peut également entraîner une épale de briques localisée, entraînant des dommages au corps en briques.

 

Mesures de maintenance

 

Prévention des dommages aux chocs thermiques

 

Contrôler le taux de chauffage et de refroidissement: dans le processus de chauffage du four rotatif au ciment, contrôlez strictement le taux de chauffage, ne doit généralement pas dépasser 30 - 50 degré \/ heure. Évitez une contrainte thermique excessive à l'intérieur des briques de spinelle de magnésium-aluminium en raison d'un chauffage trop rapide, déclenchant ainsi la fissuration du corps en briques. Dans le refroidissement du four, il en va de même pour contrôler le taux de refroidissement, le refroidissement lent, pour empêcher le corps de la brique en raison de la baisse soudaine de température et de dommages.

Réduire les fluctuations de température: Gardez la température dans le four rotatif du ciment relativement stable, pour éviter de grandes fluctuations dans la température du four en raison d'un réglage inapproprié du processus de production ou d'un travail de brûleur instable. En optimisant la stratégie de contrôle de la combustion, assurez la combustion complète et stable du carburant et maintenez l'uniformité du champ de température à l'intérieur du four. Dans le même temps, renforcez les mesures de préservation de la chaleur pour le corps du four pour réduire la perte de chaleur et réduire le degré de température à l'intérieur du four affecté par l'environnement externe.

 

Faire face à une attaque chimique

 

Contrôle des matières premières et des carburants: Les matières premières et les carburants utilisés dans la production de ciment sont strictement testés pour contrôler la teneur en oxydes de métal alcalin (comme l'oxyde de sodium et l'oxyde de potassium), les oxydes de soufre et d'autres composants nocifs. Essayez d'utiliser des matières premières et des carburants à faible alcali et à faible teneur en soufre pour réduire l'entrée de substances d'érosion chimique de la source. Par exemple, lorsque la teneur en alcalines des matières premières est trop élevée, la proportion de matières premières à base de silice-aluminium peut être augmentée en ajustant de manière appropriée le programme de lots pour réduire l'alcalinité des matériaux.

Nettoyage régulier de la croûte de fours: Pendant le fonctionnement du four rotatif au ciment, certains composants des matériaux du four peuvent former des croûtes à la surface des briques de spinelles de magnésium-aluminium. Ces croûtes auront des réactions chimiques avec le corps de la brique à des températures élevées, accélérant l'érosion du corps en briques. Par conséquent, le four doit être nettoyé régulièrement (par exemple, une fois par mois) par des méthodes mécaniques ou manuelles pour garder la surface de la brique propre et réduire la survenue de l'érosion chimique.

 

Empêcher l'usure mécanique

 

Optimiser la trajectoire du mouvement des matériaux: optimiser la trajectoire du mouvement des matériaux dans le four en ajustant la vitesse de rotation du four rotatif, l'inclinaison et la disposition de la plaque de levage interne, etc., afin de réduire le débarage direct du matériau sur les briques et l'abrasion du magnésium-aluminum et l'abrasion. Assurez-vous que le matériau est réparti uniformément dans le four, pour éviter une accumulation excessive de matériaux locaux conduisant à une usure accrue.

Vérifiez et entretenez l'équipement du four: vérifiez régulièrement d'autres équipements dans le four, tels que les brûleurs, les chaînes, etc., pour s'assurer qu'ils sont fermement installés et fonctionnent normalement. Si ces équipements sont lâches ou déplacés pendant le processus de travail, ils peuvent entrer en collision ou frotter avec des briques de spinelles de magnésium-aluminium, causant des dommages aux briques. Réparez ou remplacez les pièces d'équipement endommagées à temps pour assurer la bonne condition de fonctionnement de l'équipement du four.

 

Réparation et remplacement localisés

 

Technologie de réparation de briques: Lorsque les briques de spinelle de magnésium-aluminium se sont révélées avoir des fissures locales ou une petite zone, une technologie de correction à chaud peut être utilisée pour réparer. Le matériau de correction à chaud doit être sélectionné et la composition de brique de spinelle en aluminium de magnésium similaire, les performances correspondant aux matériaux réfractaires. À travers le matériau de patch chaud chauffé à la température appropriée, rapidement enrobé ou pulvérisé aux parties endommagées, de sorte qu'elle est étroitement combinée avec le corps en briques d'origine pour restaurer l'intégrité du corps en briques. Pour les plus grandes zones de dégâts, la méthode de définition de nouvelles briques peut être utilisée pour la réparation. Tout d'abord, retirez soigneusement les vieilles briques dans la zone endommagée, nettoyez la surface du fond de teint, puis définissez de nouvelles briques de spinelles de magnésium-aluminium conformément au processus de maçonnerie correct pour assurer la qualité de la maçonnerie entre les nouvelles briques et la briques environnantes.

Détermination du cycle de remplacement: Selon les données de surveillance quotidiennes et l'utilisation réelle, le cycle de remplacement global des briques de spinelles de magnésium-aluminium est raisonnablement déterminée. D'une manière générale, dans la zone de transition, en raison de la fluctuation de la température et de l'érosion chimique est plus grave, le cycle de remplacement de la brique de spinelle en aluminium de magnésium peut être 6 - 12; Zone de tir En raison de la température extrêmement élevée, de l'usure et de l'érosion du corps de la brique plus rapidement, le cycle de remplacement peut être 3 - 6; La zone de refroidissement est relativement basse température, l'environnement de travail est meilleur, le cycle de remplacement peut être 12 - 18. Cependant, le cycle de remplacement réel doit être ajusté en fonction des conditions de fonctionnement spécifiques du four rotatif de ciment de chaque entreprise.

 

 

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Zinfon Refractory Technology Co., Ltd

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