La vida útil de la boca del forncalcinables refractarisés relativament curta-normalment només de 4 a 6 mesos-per la qual cosa és un factor limitant crític per al cicle operatiu dels forns rotatius. Mitjançant la implementació d'una sèrie de mesures tècniques i prioritzant la gestió del procés durant la producció posterior, s'han aconseguit millores importants.
1. Selecció de Castables novel·les
Després d'una anàlisi comparativa de les característiques de rendiment de diversos colables adequats per a aplicacions de boca de forn, el colable d'alta -resistència, a prova d'explosió- i resistent a l'erosió- es va substituir per un nou colable tabular d'alúmina. L'alúmina tabular-també coneguda com a òxid d'alumini tabular- és un tipus d'alúmina sinteritzada produïda mitjançant una sinterització ràpida a una temperatura extremadament alta de 1925 graus (lleugerament per sota del punt de fusió de -Al₂O₃, que és de 2050 graus). Aquest procés dóna com a resultat grans d'-Al₂O₃ completament recristal·litzats. Microscòpicament, presenta una estructura distintiva caracteritzada per grans bi-dimensionals, semblants a plaques-, que contenen nombrosos porus esfèrics tancats situats tant dins com entre els grans.
Característiques de rendiment de la nova alúmina tabular colable: (1) Utilitzant alúmina tabular d'alta-densitat i-punt de fusió-com a matèria primera principal, demostra un rendiment excel·lent en condicions de funcionament d'alta-temperatura. (2) Posseeix una resistència superior a la corrosió alcalina a altes temperatures; específicament, la seva qualificació de resistència als àlcalis a 1350 graus compleix o supera el nivell 2, resolent així eficaçment el problema de la poca resistència a la corrosió alcalina que normalment s'associa amb els convencionals.fundibles a base d'alúmina-. (3) Presenta una excel·lent estabilitat del xoc tèrmic, evitant eficaçment problemes com l'esquinçament i el despreniment del bloc durant el funcionament.
2. Optimització d'ancoratges i elèctrodes de soldadura
Es van seleccionar ancoratges fabricats amb aliatge Cr25Ni20 per al seu ús. Cada lot d'ancoratges entrant se sotmet a mostres i inspeccions rigoroses per garantir el compliment total dels paràmetres fisicoquímics i estàndards de rendiment especificats. A més, es va optimitzar la configuració de l'ancoratge: elAncoratges en forma de Y-s'utilitzaven anteriorment a la superfície corbada interior de la carcassa del forn es van substituir per ancoratges de tipus U-en forma de dividit-que inclouen una placa base d'acer inoxidable. Aquest nou disseny augmenta el volum de soldadura, establint així una connexió més robusta amb el metall base del forn i reduint significativament el risc de despreniment de l'ancoratge. A més, l'estructura de tipus dividit-és més eficaç per mitigar els danys de l'estrès tèrmic causats per les taxes d'expansió tèrmica diferencials entre els ancoratges i el revestiment colable. S'han afegit ancoratges circulars per connectar el colable refractari de la cara extrema amb el de la superfície corba; això millora la força del colable i resol el problema de la poca durabilitat observat anteriorment al final-cara colable.
3 Selecció de mètodes òptims de construcció i curat
Es va adoptar un mètode de construcció "d'estil-obert", utilitzant motlles de ferro només per a les cares extrems, mentre que es prescindien de motlles per a les superfícies corbes. Les característiques d'aquest mètode són les següents: el colable posseeix una alta viscositat, assegurant que es mantingui al seu lloc sense caure després de l'abocament; a més, disposa d'un temps de fraguat inicial curt, satisfent així els requisits operatius del forn rotatiu. Durant la construcció, l'obra es divideix en trams de 0,8 m a 1,0 m de longitud. Un cop finalitzat l'abocament, l'anivellament i la llana de cada secció, s'aplica un escalfador elèctric per assecar-se durant una hora abans de girar el forn per començar a treballar en la secció posterior; s'insereix una junta de dilatació-de 10 mm de gruix entre seccions adjacents. Els motlles de ferro de les cares extrems s'eliminen 24 hores després que s'hagi completat tot el procés d'abocament; després del desemmotllament, el colable passa per un període de curat natural de 24 hores abans que el forn s'encengui i s'escalfi. Tot i que aquest mètode d'estil obert -allarga la durada total de la construcció en 12 hores en comparació amb els mètodes tradicionals, ofereix els següents avantatges diferents: (1) Baixa taxa d'addició d'aigua, baixa porositat, alta resistència mecànica i excel·lent resistència a l'erosió. (2) Atenuació de les tensions estructurals i tèrmiques, inhibint així la propagació d'esquerdes. (3) Resistència millorada a l'escallada explosiva.
4 Èmfasi en la gestió diària del procés
(1) Controlar racionalment el mòdul de sílice i el contingut de SO3 per mitigar la generació de sorra voladora (partícules en partícules en l'aire). Un volum excessiu de sorra voladora agreuja els danys a la campana del forn, la canonada d'injecció de carbó i el refractari colable a la boca del forn; en casos greus, fins i tot pot provocar el col·lapse estructural de la campana del forn. Mitjançant l'experimentació i el perfeccionament contínues, s'ha determinat que els paràmetres òptims impliquen mantenir el mòdul de sílice del clínquer a 2,3 ± 0,05 i limitar el contingut de SO3 en el menjar cru a Inferior o igual al 0,30%.
(2) Controlar racionalment la pressió negativa dins de la campana del forn per mantenir un equilibri adequat entre l'aire subministrat al sistema del forn i l'aire que entra a la campana del forn. Una pressió negativa insuficient a la campana del forn pot provocar fàcilment danys a l'equip perifèric, obstruir el control visual de la flama dins del forn i suposar un risc per a la seguretat del personal a causa de les esquitxades de materials d'-alta temperatura. Durant la producció, mantenir estrictament una lleugera pressió negativa dins de la campana del forn ajuda a alleujar el desgast abrasiu infligit als materials refractaris per la granalla volant en condicions d'alta-temperatura.
(3) Traieu ràpidament els dipòsits de coc de la punta del cremador del cap del forn per garantir una flama suau, viva i vigorosa, evitant així la bifurcació o la deformació de la flama que podria provocar l'erosió directa a alta temperatura- dels colables refractaris a la boca del forn. (4) Tant si el forn s'engega com si s'apaga-ja sigui de manera planificada o no planificada-, els procediments de refrigeració i assecat s'han de dur a terme estrictament d'acord amb els requisits del procés; això serveix per minimitzar els danys als components refractaris derivats d'un funcionament inadequat durant l'engegada, parades o condicions de funcionament anormals del forn.
