La durata della bocca del fornocalcinabili refrattariè relativamente breve-tipicamente solo da 4 a 6 mesi-rendendolo un fattore limitante critico per il ciclo operativo dei forni rotanti. Implementando una serie di misure tecniche e dando priorità alla gestione del processo durante la produzione successiva, sono stati ottenuti miglioramenti significativi.
1. Selezione di nuovi calcinabili
A seguito di un'analisi comparativa delle caratteristiche prestazionali di vari calcinabili adatti per applicazioni con bocca di forno, il calcinabile ad alta-resistenza,-a prova di esplosione e resistente all'erosione-utilizzato in precedenza è stato sostituito con un nuovo calcinabile tabulare in allumina. L'allumina tabulare-conosciuta anche come ossido di alluminio tabulare- è un tipo di allumina sinterizzata prodotta attraverso la sinterizzazione rapida a una temperatura estremamente elevata di 1925 gradi (leggermente al di sotto del punto di fusione di -Al₂O₃, che è 2050 gradi). Questo processo si traduce in grani di -Al₂O₃ completamente ricristallizzati. Microscopicamente, mostra una struttura distintiva caratterizzata da grani bidimensionali, simili a piastre- contenenti numerosi pori sferici chiusi situati sia all'interno che tra i grani.
Caratteristiche prestazionali della nuova allumina tabulare colabile: (1) Utilizzando allumina tabulare ad alta-densità e alto-punto di fusione-come materia prima primaria, dimostra prestazioni eccellenti in condizioni operative ad alta-temperatura. (2) Possiede una resistenza superiore alla corrosione alcalina alle alte temperature; in particolare, il suo grado di resistenza agli alcali a 1350 gradi soddisfa o supera il Livello 2, risolvendo così efficacemente il problema della scarsa resistenza alla corrosione degli alcali tipicamente associato ai convenzionalicalcinabili a base di allumina-. (3) Presenta un'eccellente stabilità allo shock termico, prevenendo efficacemente problemi come la scheggiatura e il distacco dei blocchi durante il funzionamento.
2. Ottimizzazione di ancoraggi ed elettrodi per saldatura
Per l'uso sono stati selezionati gli ancoraggi fabbricati in lega Cr25Ni20. Ogni lotto di ancoranti in arrivo viene sottoposto a campionamento e ispezione rigorosi per garantire la piena conformità ai parametri fisico-chimici e agli standard prestazionali specificati. Inoltre è stata ottimizzata la configurazione dell'ancora: ilAncore a Y-precedentemente utilizzati sulla superficie curva interna del guscio del forno sono stati sostituiti con ancoraggi di tipo diviso a forma di U-con una piastra di base in acciaio inossidabile. Questo nuovo design aumenta il volume di saldatura, stabilendo così un collegamento più robusto con il metallo di base del forno e riducendo significativamente il rischio di distacco dell'ancoraggio. Inoltre, la struttura di tipo split- è più efficace nel mitigare i danni da stress termico causati dai differenziali tassi di espansione termica tra gli ancoraggi e il rivestimento colabile. Sono stati aggiunti ancoraggi circolari per collegare il calcinabile refrattario sulla faccia terminale con quello sulla superficie curva; ciò aumenta la resistenza del materiale fondibile e risolve il problema della scarsa durabilità precedentemente osservato nella parte finale-del materiale fondibile.
3 Selezione dei metodi ottimali di costruzione e polimerizzazione
È stato adottato un metodo di costruzione in "stile-aperto", utilizzando stampi in ferro esclusivamente per le superfici terminali e rinunciando agli stampi per le superfici curve. Le caratteristiche di questo metodo sono le seguenti: il calcinabile possiede un'elevata viscosità, garantendone la permanenza senza cedimenti dopo la colata; inoltre presenta un breve tempo di presa iniziale, soddisfacendo così le esigenze operative del forno rotativo. Durante la costruzione, l'opera viene segmentata in sezioni di lunghezza compresa tra 0,8 ma 1,0 m. Dopo aver completato il getto, il livellamento e la spatolatura di ciascuna sezione, viene applicata una resistenza elettrica per l'asciugatura per un'ora prima che il forno venga ruotato per iniziare il lavoro sulla sezione successiva; tra le sezioni adiacenti viene inserito un giunto di dilatazione di 10 mm-di spessore. Le forme in ferro sulle facce frontali vengono rimosse 24 ore dopo il completamento dell'intero processo di colata; dopo la sformatura, il calcinabile subisce un periodo di stagionatura naturale di 24 ore prima dell'accensione e del riscaldamento del forno. Anche se questo metodo in stile aperto-prolunga la durata complessiva della costruzione di 12 ore rispetto ai metodi tradizionali, offre i seguenti vantaggi distinti: (1) Basso tasso di aggiunta di acqua, bassa porosità, elevata resistenza meccanica ed eccellente resistenza all'erosione. (2) Attenuazione delle sollecitazioni strutturali e termiche, inibendo così la propagazione delle cricche. (3) Maggiore resistenza alla scheggiatura esplosiva.
4 Enfasi sulla gestione dei processi quotidiani
(1) Controllare razionalmente il modulo di silice e il contenuto di SO3 per mitigare la generazione di sabbia volante (particolato aerodisperso). Un volume eccessivo di sabbia volante aggrava i danni alla cappa del forno, al tubo di iniezione del carbone e al calcinabile refrattario alla bocca del forno; nei casi più gravi si può arrivare addirittura al collasso strutturale della cappa del forno. Attraverso una continua sperimentazione e affinamento si è stabilito che i parametri ottimali prevedono il mantenimento del modulo di silice del clinker a 2,3 ± 0,05 e la limitazione del contenuto di SO3 nella farina cruda inferiore o uguale allo 0,30%.
(2) Controllare razionalmente la pressione negativa all'interno della cappa del forno per mantenere un corretto equilibrio tra l'aria fornita al sistema del forno e l'aria che entra nella cappa del forno. Una pressione negativa insufficiente nella cappa del forno può facilmente provocare danni alle apparecchiature periferiche, ostacolare il monitoraggio visivo della fiamma all'interno del forno e rappresentare un rischio per la sicurezza del personale a causa degli spruzzi di materiali ad alta-temperatura. Durante la produzione, mantenere rigorosamente una leggera pressione negativa all'interno della cappa del forno aiuta ad alleviare l'usura abrasiva inflitta ai materiali refrattari dalla sabbia volante in condizioni di temperatura elevata-.
(3) Rimuovere tempestivamente i depositi di coke dalla punta del bruciatore della testa del forno per garantire una fiamma uniforme, vivace e vigorosa, prevenendo così la biforcazione o la deformazione della fiamma che potrebbe portare all'erosione diretta-ad alta temperatura dei calcinabili refrattari all'imboccatura del forno. (4) Indipendentemente dal fatto che il forno venga avviato o spento-se su base pianificata o non pianificata-le procedure di raffreddamento ed essiccazione devono essere eseguite rigorosamente in conformità con i requisiti di processo; ciò serve a ridurre al minimo i danni ai calcinabili refrattari derivanti da un funzionamento improprio durante l'avvio, l'arresto del forno o condizioni operative anomale.
