5 types de matériaux réfractaires pour fours rotatifs
Le four rotatif, communément appelé four rotatif, est un cylindre en acier recouvert d'un matériau réfractaire. Dans le cadre de la production tournante, dans les industries des matériaux de construction, de la métallurgie, de la chimie, de la protection de l'environnement et autres, le matériau est calciné. L'industrie du ciment possède le plus grand nombre de fours rotatifs, il y en a des milliers dans le pays, suivis par le nombre de fours rotatifs utilisés dans la métallurgie noire et non ferreuse, le fer, l'aluminium, le cuivre, le zinc, l'étain, le nickel, le tungstène, le chrome. et d'autres métaux avec des fours rotatifs pour la calcination du minerai et intermédiaire. Et la calcination de la chaux active comme flux de sidérurgie et diverses utilisations de la dolomite (peut être utilisée comme agent de scories de sidérurgie de convertisseur, matières premières de magnésium métallique, matières premières réfractaires, etc.), magnésie calcinée, spinelle d'aluminium et de magnésium, bauxite, argile dure et autres matières premières réfractaires. Il peut également calciner des terres rares, des particules de céramique, des déchets d'incinération, etc. Différents matériaux calcinés, la température de cuisson du four rotatif est également différente, certaines des températures les plus élevées jusqu'à 2000 degrés, certaines inférieures à 1000 degrés.
Cependant, leur principe de fonctionnement est le même, le matériau entre par la queue du four, la tête du four est déchargée, en fonction de la température différente dans le four, elle est divisée en queue de four, zone de combustion prétropicale (également connue sous le nom de zone de calcination), zone de refroidissement, tête de four (certaines subdivisions industrielles et l'ancienne zone de transition, la zone post-transition) et d'autres segments. Les réfractaires sélectionnés pour chaque section sont différents, mais le mécanisme d'endommagement des réfractaires est fondamentalement le même, c'est-à-dire que les matériaux réfractaires du revêtement du four tournent avec la coque, sont soumis aux contraintes générées par la rotation du corps du four, et sont soumis à l'impact du roulement, au frottement, à l'érosion et à d'autres effets des matériaux à haute température. En raison des différents types de matériaux, le matériau réfractaire du revêtement est également différent.
Afin d'améliorer la durée de vie du revêtement, en plus de sélectionner les matériaux réfractaires appropriés, il est nécessaire d'améliorer la technologie de construction du four, ainsi que la technologie de maintenance et de réparation du revêtement du four. Parmi les fours rotatifs de nombreuses industries, les fours à ciment représentatifs, les fours à dolomie et à chaux, les fours à granulés, les fours à oxyde de zinc et les fours d'incinération des déchets sont sélectionnés dans cet article.
Bien que les matériaux calcinés des fours rotatifs dans diverses industries soient différents, le principe de fonctionnement est le même, de sorte que les matériaux réfractaires du revêtement sont également les mêmes et différents, comme le revêtement est divisé en matériaux réfractaires de différentes qualités et la tête du four et la queue du four sont toutes faites de ciment à haute teneur en aluminium et de fibres d'acier moulables. La sélection de différents matériaux réfractaires dans différentes industries est décrite ci-dessous.
Four à ciment
Au début des années 1980, la technologie réfractaire pour les fours rotatifs à ciment était fondamentalement définie. En général, dans le cylindre des grands fours rotatifs SP et PC, la brique magnésium-chrome à liaison directe pour la bande de cuisson est utilisée, la brique à haute teneur en aluminium pour la bande de décomposition est utilisée et la brique résistante aux alcalis ou la brique d'argile ordinaire est utilisée. à l'arrière du cylindre. À la fin du XXe siècle et au début du XXIe siècle, la brique Silmo est apparue, en plus de la ceinture de cuisson, de l'avant et de l'arrière du four, le reste des pièces utilisait différentes qualités de brique Silmo. Dans l'industrie du ciment d'aujourd'hui, le nouveau four sec constitue le courant dominant du développement technologique, la température de cuisson est d'environ 1 450 degrés C et la température des gaz de combustion dans le four peut atteindre plus de 1 700 degrés C, voire près de 2 000 degrés C.
Afin de répondre aux exigences techniques de la deuxième génération de nouveau ciment sec, les matériaux réfractaires sélectionnés doivent avoir diverses fonctions telles que l'économie d'énergie, la protection de l'environnement, la longévité et l'efficacité, la sécurité et la stabilité. Par conséquent, la ceinture frittée utilise une brique spinelle en magnésie ferro-aluminium au lieu de la brique magnésie-chrome (car il est facile de produire du chrome hexavalent toxique pour le corps humain), la ceinture de transition utilise une brique spinelle en magnésie-aluminium et essaie une nouvelle brique composite avec trois structure en couches (couche de travail, couche d'isolation thermique, couche d'isolation thermique), la couche de travail est en mullite à haute résistance, résistante à l'usure et à la corrosion, la couche d'isolation thermique est un panneau de fibres d'alumine de zirconium et la couche d'isolation thermique a une haute résistance . Faible conductivité thermique et comme squelette pour relier la couche de travail et la couche d'isolation thermique, dans le four 37 ~ 47 m que la température de la peau de la coque du four de 60 degrés inférieure à celle de la brique, ainsi que l'utilisation de boue de ciment haute performance, préfabriquée pièces, de sorte que le four rotatif à ciment à grande échelle passe d'un an de révision à trois ans de développement de deux révisions.
Four à chaux et à dolomie
La composition chimique et les propriétés chimiques de la chaux et de la dolomite sont similaires, et la température de calcination est à peu près la même, et certaines entreprises utilisent la chaux et la dolomite en rotation dans le même four. Il existe environ trois types de matériaux réfractaires utilisés dans le revêtement, l'un est la brique spinelle magnésie-aluminium calcinée, la zone de transition est une brique à haute teneur en aluminium, la zone de préchauffage est une brique d'argile, la couche d'isolation thermique est une fibre réfractaire ou une brique légère, la la température de surface de cette forme de four est de 300 à 350 degrés et la durée de vie du revêtement est de 1 à 2 ans ; La deuxième ceinture de calcination est la brique composite légère et lourde de spinelle, la température de surface de la coque est inférieure à 250 degrés et la durée de vie du revêtement est de 2 à 3 ans ; Le troisième est l'utilisation de blocs préfabriqués et de bétons pour former un revêtement, la température de surface de la coque est également inférieure à 250 degrés et la durée de vie est également de 2 à 3 ans.
Baosteel a utilisé la brique d'andalousite pour remplacer la brique composite spinelle dans 16,1 ~ 19,55 m de zone calcinée, la température de surface de la coque du four a été réduite, le poids du four a été réduit et les performances de la peau du four étaient bonnes. Après 2 ans d'utilisation, la peau du four a été retirée et la brique d'andalousite était bien conservée, tandis que la brique composite à spinelle s'écaillait sérieusement. Étant donné que la densité réelle de l'andalousite est inférieure à celle du spinelle, si la ceinture calcinée est entièrement constituée de briques d'andalousite, le poids du four peut être réduit de 35 tonnes et la température de la coque peut être réduite de 100 degré. L'entrée, la tête et la queue du four sont soumises à l'impact et à l'usure de matériaux massifs, faciles à endommager et à écailler, et sont les pièces ayant la durée de vie la plus courte. Wisco utilise du béton résistant à l'usure et aux alcalis, qui a été utilisé pendant plus de 36 mois sans réparation. Le béton est combiné avec un agrégat de clinker de bauxite homogénéisé, SIC 1 ~ 0 mm et une poudre fine, une micro-poudre SiO2, Al2O3, un ciment ultra-faible.
La ceinture calcinée est constituée de phosphate combiné à de la brique composite non cuite, la partie lourde utilise du clinker de bauxite homogénéisé comme agrégat principal, ajoute 4 % d'andalousite comme agent d'expansion et améliore la résistance aux chocs thermiques. La couche d'isolation thermique est constituée de billes creuses d'alumine et d'ingrédients de perlite expansée 2∶1.
L'utilisation de briques composites et de briques homogènes avec des briques calorifuges, deux types de structure de revêtement en brique, la durée de vie de plus de 3 ans, le problème de surchauffe de la coque du four a été résolu.
Dans la ceinture calcinée, Angang est passé de la brique magnésium-chrome à la brique spinelle magnésium-aluminium en 1992, et plus tard à la brique composite phosphate, de structure double couche à structure composite, de maçonnerie sèche à maçonnerie humide, de maçonnerie séquentielle à maçonnerie mal placée, et plus tard à la maçonnerie composite avec des blocs et des bétons préfabriqués. Les blocs préfabriqués et les bétons eux-mêmes sont noyés dans des pièces d'ancrage métalliques et sont directement consolidés sur la coque en acier. Le bloc préfabriqué et le coulable sont recouverts d'une couche de matériau d'isolation thermique, la coque du four est réduite de 320 degrés à 222 degrés et une couche de feutre d'isolation thermique microporeux nanométrique NJS est encore améliorée dans le corps du cylindre, de sorte que la coque est réduit de 220 degrés à 176 degrés.
Four à pellets (grille - four rotatif)
Ces dernières années, la capacité de production totale de granulés est de plus de 60 millions de tonnes par an, et la température de la tête du four rotatif est de 1 150 à 1 180 degrés C et la température de la queue du four est de 1 050 à 1 080 degrés C. La zone de réception du refroidisseur annulaire atteint 1100 ~ 1300 degrés. La sélection des matériaux réfractaires doit être basée sur l'utilisation de différentes parties des conditions, la grille est principalement moulée en aluminium résistant à l'usure, en mullite légère, certaines peuvent être coulées à l'aide de briques d'ancrage. Les fours rotatifs sont généralement constitués de briques préfabriquées en mullite à haute teneur en alumine avec ancrage et coulage du même matériau. La brique suspendue de la première section froide du refroidisseur annulaire passe d'une brique de phosphate non brûlée à une brique à haute teneur en aluminium cuite, et le dessus du four est remplacé par une brique à faible teneur en ciment, et la durée de vie est prolongée de plusieurs mois à 2 ans.
Four à oxyde de zinc
Le four rotatif est le principal équipement pour la production d’oxyde de zinc par la méthode du feu. L'agent réducteur tel que la poudre de coke est ajouté à la charge et la nature volatile du zinc métallique est utilisée. La vapeur de zinc métallique pénètre dans les gaz de combustion et produit de l'oxyde de zinc lorsqu'elle rencontre l'oxygène dans des conditions de température élevée. La production d'acier produit une grande quantité de poussière, qui contient du zinc. Avec le développement du fer et de l'acier, un four rotatif à oxyde de zinc a également été développé. Un four rotatif d'une usine utilisait des briques d'argile pour le préchauffage du séchage, tout en affectant la durée de vie de la zone de réaction à la zone de refroidissement.
Utilisant du clinker de bauxite, de la magnésie fondue, du spinelle d'alumine de magnésie synthétique, des ingrédients en micro-poudre de SiO2, Al2O3, un liant de ciment d'aluminate de calcium pur, l'ajout d'un agent réducteur d'eau et de briques coulées et préfabriquées en fibres antidéflagrantes, fixées avec des pièces d'ancrage, l'effet est bon dans zone à haute température du four rotatif à oxyde de zinc. De cette manière, des conditions favorables sont obtenues pour la production de produits composites.
Four rotatif pour alumine et autres usages
Température de cuisson du four à alumine de 1050 ~ 1300 degrés, l'essai de briques en aluminium trop élevées, les briques de magnésium ne sont pas idéales, et l'utilisation de briques à haute teneur en aluminium anti-pelage suspendues à la peau du four, l'utilisation de mieux.
Four à coke de pétrole, utilisé comme revêtement de coulée, longue période de construction, retrait important, durée de vie courte. Il est préférable d'utiliser des briques composites préfabriquées avec un clou d'ancrage et une maçonnerie composite calcinable.
Four à déchets brûlant, bien que la température d'utilisation soit d'environ 800 ~ 1200 degrés, mais en raison de la composition complexe des déchets, l'érosion des matériaux réfractaires est plus grave, certaines personnes choisissent la brique de corindon chromé en maçonnerie à zone tempérée élevée. Certaines personnes utilisent également des briques d'argile et des briques de corindon-chrome-zirconium double composite.
Four à nickel en latérite, production par réduction directe au four rotatif du procédé nickel-fer, son revêtement a des exigences élevées en matière de matériaux réfractaires, l'utilisation de briques microporeuses de magnésie-aluminium-zirconium pendant 1 an, l'usure de la brique n'est que d'environ 10 %.
JIYGO RÉFRACTAIRE ET ABRASIF LIMITÉE