Lò quay xi măng là thiết bị chính trong quá trình sản xuất xi măng, lớp lót chịu lửa là bộ phận quan trọng của lò quay, có tác dụng bảo vệ thân lò và duy trì môi trường làm việc nhiệt độ cao trong lò. Lớp lót chịu lửa bị hư hỏng không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất mà còn có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho thiết bị. Sau đây là phân tích các nguyên nhân thường gặp gây hư hỏng lớp lót chịu lửa của lò quay xi măng và các biện pháp khắc phục tương ứng:
1. Sự giãn nở vì nhiệtgạch chịu lửa
Khi nhiệt độ lò nung tăng lên đến một mức độ nhất định, sự giãn nở nhiệt sẽ tạo ra áp lực theo hướng trục của lò nung, khiến các viên gạch chịu lửa liền kề ép vào nhau. Khi áp suất lớn hơn độ bền của gạch chịu lửa, sẽ khiến bề mặt gạch bị bong ra. Cần thực hiện các biện pháp sau:
(1) Gạch chịu lửa thi công khô, đặt các tấm bìa bên hợp lý, chừa lại mạch vữa chịu lửa 2mm cho gạch chịu lửa thi công ướt.
(2) Chừa lại một vòng giữ gạch thích hợp.
2. Thiệt hại do ứng suất của tấm sắt
Ở đầu nóng của gạch chịu lửa, tấm sắt veneer phản ứng hóa học với oxit magiê trong gạch magnesia ở nhiệt độ cao để tạo thành hợp chất magiê-sắt, làm tăng thể tích và ép chặt gạch chịu lửa, gây ra các vết nứt ngang. Theo tình hình này, nên thay đổi hoặc thay thế thực hành sắt veneer trên gạch chịu lửa.
3. Sự xoắn và dịch chuyển diện tích lớn của gạch chịu lửa
Do xây nề lỏng lẻo và đóng mở lò thường xuyên, vỏ lò bị biến dạng, khiến vỏ lò và bề mặt lạnh của gạch lót di chuyển tương đối với nhau, khiến gạch lót bị xoắn và dịch chuyển, bề mặt gạch bị nứt và rơi ra. Cần thực hiện các biện pháp sau:
(1) Trong quá trình xây, bề mặt lớn của gạch chịu lửa phải được đóng chặt bằng búa gỗ, khóa chặt gạch và thêm sắt nêm lần thứ hai.
(2) Duy trì hệ thống nhiệt độ ổn định.
(3) Phần vỏ lò bị biến dạng phải được san phẳng bằng xi măng chịu nhiệt độ cao.
4. Đùn ứng suất hình bầu dục
Do khoảng cách giữa các miếng đệm bánh xe lò quay tăng lên, vỏ có độ bầu dục lớn hơn, khiến gạch chịu lửa bị ép. Độ bầu dục của xi lanh phải được kiểm tra thường xuyên. Nếu giá trị độ bầu dục vượt quá 1/10 đường kính lò, nên thay miếng đệm hoặc thêm sắt đệm để điều chỉnh khoảng cách bánh xe.
5. Khóa đùn ứng suất sắt
Khi khóa gạch, quá nhiều thanh khóa quá chặt, sẽ gây ra rãnh gạch tại điểm khóa. Cần thực hiện các biện pháp sau:
(1) Tại cùng một điểm khóa, số lượng thanh khóa không được vượt quá 3.
(2) Khoảng cách giữa các thanh sắt khóa phải được phân tán càng nhiều càng tốt.
(3) Độ kín của các lỗ mở bên trong và bên ngoài phải đồng đều khi khóa gạch.
(4) Nên giữ thanh sắt khóa càng xa các viên gạch khóa mỏng càng tốt.
6. Vòng giữ gạch ép chặt gạch chịu lửa
Gạch giữ (gạch hình dạng đặc biệt) tại vòng giữ gạch bị vỡ và nứt do đùn. Trong trường hợp này, vòng giữ gạch một rãnh nên được thay đổi thành vòng giữ gạch hai rãnh và nên đặt toàn bộ viên gạch trên vòng giữ gạch để tránh gia công gạch hình dạng đặc biệt.
7. Quá nóng
Nhiệt độ quá nóng cục bộ trong lò nung khiến gạch chịu lửa bị nóng chảy và tạo thành hố. Để tránh tình trạng này, cần điều chỉnh lò đốt đúng cách và lựa chọn vật liệu chịu lửa hợp lý ở các bộ phận khác nhau.
8. Hiện tượng sốc nhiệt
Nhiệt độ thay đổi đột ngột gây ra ứng suất nhiệt khiến bề mặt gạch bị bong tróc và nứt, chủ yếu là do đóng mở liên tục trong điều kiện quá lạnh và quá nóng. Hoạt động sản xuất cần được ổn định và hệ thống lò nung gia nhiệt và làm mát hợp lý phải được xây dựng.
9. Thiệt hại do xói mòn hóa học
Hợp chất muối kiềm pha khí thấm vào các khe hở của thân gạch, ngưng tụ và đông đặc, tạo thành lớp muối kiềm thấm ngang trong thân gạch. Hàm lượng muối kiềm đi vào lò nung phải được giảm trong quá trình sản xuất.
Từ cơ chế hư hỏng của gạch chịu lửa nêu trên, có thể thấy việc tiêu chuẩn hóa thi công vật liệu chịu lửa có thể kéo dài hiệu quả tuổi thọ của vật liệu chịu lửa, đội ngũ thợ nề chuyên nghiệp, tận tâm là yếu tố quan trọng đảm bảo chất lượng thi công vật liệu chịu lửa.
Nguyên tắc lựa chọn vật liệu chịu lửa
Khi lựa chọn vật liệu chịu lửa, cần đáp ứng các yêu cầu sau:
(1) Khả năng chịu nhiệt độ cao. Có thể hoạt động trong môi trường trên 800T trong thời gian dài.
(2) Độ bền cao và khả năng chống mài mòn tốt. Vật liệu chịu lửa trong lò quay phải có độ bền cơ học nhất định để chịu được ứng suất giãn nở ở nhiệt độ cao và ứng suất do vỏ lò quay biến dạng gây ra. Đồng thời, do sự mài mòn của vật liệu chịu lửa và khí thải trên vật liệu chịu lửa, vật liệu chịu lửa cần có khả năng chống mài mòn tốt.
(3) Độ ổn định hóa học tốt. Chống lại sự ăn mòn của các chất hóa học trong khí thải.
(4) Độ ổn định nhiệt tốt. Có thể chịu được ứng suất thay đổi trong trạng thái cháy. Khi lò dừng, khởi động, hoạt động quay không ổn định, nhiệt độ trong lò thay đổi lớn, không bị nứt hoặc bong tróc.
(5) Độ ổn định giãn nở nhiệt. Mặc dù hệ số giãn nở nhiệt của vỏ lò quay lớn hơn hệ số giãn nở của vật liệu chịu lửa lò quay, nhưng nhiệt độ vỏ lò thường vào khoảng 10000 độ, trong khi nhiệt độ của vật liệu chịu lửa thường trên 8001 độ. Điều này có thể khiến vật liệu chịu lửa giãn nở nhiều hơn vỏ lò quay và dễ rơi ra.
(6) Độ xốp thấp. Nếu độ xốp cao, khí thải sẽ xâm nhập vào vật liệu chịu lửa và làm mòn vật liệu chịu lửa.
