Životnost ústí pecežáruvzdorné žárobetonyje relativně krátká-obvykle pouze 4 až 6 měsíců-což je kritickým limitujícím faktorem pro provozní cyklus rotačních pecí. Zavedením řady technických opatření a upřednostněním řízení procesů během následné výroby bylo dosaženo významných zlepšení.
1. Výběr nových odlitků
Po srovnávací analýze výkonnostních charakteristik různých odlitků vhodných pro aplikace ústí pecí byl dříve používaný odlitek s vysokou -pevností, odolností proti výbuchu- a erozi- nahrazen novým deskovým odlévatelem z oxidu hlinitého. Tabulkový oxid hlinitý-také známý jako tabulkový oxid hlinitý-je typ slinutého oxidu hlinitého vyráběného rychlým slinováním při extrémně vysoké teplotě 1925 stupňů (mírně pod bodem tání -Al₂O₃, což je 2050 stupňů). Výsledkem tohoto procesu jsou plně rekrystalizovaná zrna -Al₂O₃. Mikroskopicky vykazuje výraznou strukturu charakterizovanou dvou{12}}rozměrnými, deskovitými{13} zrny, která obsahují četné uzavřené kulovité póry umístěné uvnitř i mezi zrny.
Výkonnostní charakteristiky nového tabulkového odlévatelného oxidu hlinitého: (1) Používá jako primární surovinu tabulkový oxid hlinitý s vysokou-hustotou a vysokým-bodem tání-, který prokazuje vynikající výkon za vysokých-provozních podmínek. (2) Má vynikající odolnost proti alkalické korozi při vysokých teplotách; konkrétně jeho hodnocení odolnosti vůči alkáliím při 1350 stupních splňuje nebo překračuje úroveň 2, čímž účinně řeší problém špatné odolnosti vůči alkalické korozi, který je obvykle spojen s konvenčnímižárobeton-na bázi oxidu hlinitého. (3) Vykazuje vynikající stabilitu tepelného šoku, účinně předchází problémům, jako je odlupování a oddělení bloku během provozu.
2. Optimalizace kotev a svařovacích elektrod
Pro použití byly vybrány kotvy vyrobené ze slitiny Cr25Ni20. Každá příchozí šarže kotev prochází přísným vzorkováním a kontrolou, aby byla zajištěna plná shoda se stanovenými fyzikálně-chemickými parametry a výkonnostními normami. Kromě toho byla optimalizována konfigurace kotvy:kotvy ve tvaru Y-dříve používané na vnitřním zakřiveném povrchu pláště pece byly nahrazeny kotvami typu U-, dělenými{1}} se základní deskou z nerezové oceli. Tato nová konstrukce zvyšuje objem svaru, čímž vytváří robustnější spojení se základním kovem pece a výrazně snižuje riziko uvolnění kotvy. Struktura děleného-typu je navíc účinnější při zmírňování poškození způsobeného tepelným namáháním způsobeným rozdílnými rychlostmi tepelné roztažnosti mezi kotvami a litou výstelkou. Byly přidány kruhové kotvy pro spojení žáruvzdorného žáruvzdorného materiálu na čelní straně s tím na zakřivené ploše; to zvyšuje pevnost odlitku a řeší problém špatné odolnosti, který byl dříve pozorován u konečných-odlitků.
3 Výběr optimální konstrukce a metod vytvrzování
Byla přijata metoda konstrukce „otevřeného{0}} stylu, která využívá železné formy pouze pro čelní plochy, zatímco u zakřivených ploch se upouští od forem. Charakteristiky této metody jsou následující: žárobeton má vysokou viskozitu, která zajišťuje, že zůstane na místě bez prohýbání po nalití; dále se vyznačuje krátkou dobou počátečního tuhnutí, čímž splňuje provozní požadavky rotační pece. Při výstavbě je dílo členěno na úseky o délce 0,8 m až 1,0 m. Po dokončení vylévání, vyrovnávání a stěrkování pro každou sekci se použije elektrický ohřívač pro sušení po dobu jedné hodiny, než se pec otočí, aby se zahájila práce na následující sekci; mezi sousední sekce je vložena dilatační spára o tloušťce 10 mm-. Železné formy na čelních plochách jsou odstraněny 24 hodin po dokončení celého procesu lití; po vyjmutí z formy prochází žárobeton přirozeným vytvrzením 24 hodin, než je pec zapálena a zahřátá. Ačkoli tato metoda otevřeného{12}} stylu prodlužuje celkovou dobu výstavby o 12 hodin ve srovnání s tradičními metodami, nabízí následující výrazné výhody: (1) Nízká rychlost přidávání vody, nízká poréznost, vysoká mechanická pevnost a vynikající odolnost proti erozi. (2) Útlum strukturálního a tepelného napětí, čímž se zabrání šíření trhlin. (3) Zvýšená odolnost proti explozivnímu odlupování.
4 Důraz na každodenní řízení procesů
(1) Racionálně řídit modul oxidu křemičitého a obsah SO3, aby se zmírnil vznik poletujícího písku (částic ve vzduchu). Nadměrný objem polétavého písku zhoršuje poškození krytu pece, potrubí pro vstřikování uhlí a žáruvzdorného litého materiálu v ústí pece; v těžkých případech může dokonce vést ke zřícení konstrukce krytu pece. Prostřednictvím nepřetržitého experimentování a zdokonalování bylo stanoveno, že optimální parametry zahrnují udržování modulu oxidu křemičitého slínku na hodnotě 2,3 ± 0,05 a omezení obsahu SO3 v surové moučce na méně než nebo rovný 0,30 %.
(2) Racionálně řiďte podtlak v krytu pece, aby se udržela správná rovnováha mezi vzduchem přiváděným do systému pece a vzduchem vstupujícím do krytu pece. Nedostatečný podtlak v poklopu pece může snadno vést k poškození periferního zařízení, bránit vizuálnímu sledování plamene v peci a představovat bezpečnostní riziko pro personál v důsledku rozstřikování- materiálů o vysoké teplotě. Během výroby přísné udržování mírného podtlaku v krytu pece pomáhá zmírnit abrazivní opotřebení způsobované žáruvzdorným materiálům odletujícím pískem za vysokých-teplotních podmínek.
(3) Okamžitě odstraňte usazeniny koksu ze špičky hořáku hlavy pece, abyste zajistili hladký, živý a silný plamen, čímž se zabrání rozvětvení nebo deformaci plamene, které by mohlo vést k přímé erozi žáruvzdorných žárobetonů u ústí pece při vysoké teplotě. (4) Bez ohledu na to, zda je pec spuštěna nebo vypnuta-plánovaně nebo neplánovaně-, musí být postupy chlazení a sušení přísně prováděny v souladu s požadavky procesu; to slouží k minimalizaci poškození žáruvzdorných žárobetonů v důsledku nesprávného provozu během spouštění pece, odstávky nebo abnormálních provozních podmínek.
