عندما تفكر في التكليس، يتبادر إلى ذهنك الأفران الدوارة. إنها متعددة الاستخدامات، ليس فقط للأسمنت أو الطين، ولكن أيضًا كأفران اختزال المعادن.
لكن هل تفهمهم حقًا؟ هل يمكنك قياس صحتهم من شكل اللهب؟ التعرف على علامات التكتل المادي؟ افهم لماذا تبلى المواد المقاومة للحرارة؟
هذه المقالة لديها إجاباتك.
الحل الأول: تشخيص شكل اللهب في الفرن الدوار
قام مهندسو FTM Machinery بتصنيف أشكال لهب الفرن الدوار إلى ستة أنواع، مع كون اللهب "الحيوي" هو الأكثر تفضيلاً من قبل المشغلين، مما يشير إلى كفاءة التكليس المثالية وجودة المواد.
ومع ذلك، هناك خمسة أشكال لهب "غير طبيعية"، ولكل منها أسبابه وحلوله:
1. "اللهب النشط" - لهب عادي
عندما يكون اللهب في الفرن الدوار حيويًا وقويًا، مع الشكل المناسب والطول ورأس اللهب الأسود، فهذا يدل على كفاءة التكليس العالية ودرجة الحرارة المثالية، مما يضمن أفضل جودة للمواد.
2. لهب أسود طويل - كفاءة احتراق منخفضة
يشير لهب الموقد الأسود الطويل إلى انخفاض كفاءة التكليس، مما يؤدي إلى إجراء فحوصات على جودة الفحم وتشغيل المعدات وحالة الموقد.
3. اللهب البطيء - ليس سلبيًا دائمًا
يمكن للهب البطيء ذو الشكل المشتت أن يخفف من درجة الحرارة الزائدة أو حرق الطوب أثناء التشغيل.
4. لهب الانتشار - يتطلب التعديل
قد يؤدي انتشار اللهب القصير والسميك إلى إتلاف بطانة الفرن أو الإضرار بجودة المواد، مما يستلزم إجراء فحوصات على ظروف الفرن ونسب الهواء.
5. ملامسة لهب جلد الفرن - الزائد للأعلى
قد يؤدي غسل اللهب لجلد الفرن إلى أعلى إلى تقصير عمر الطوب الحراري وتقليل جودة الحرق، مما يتطلب فحصًا لموضع الموقد وحجم الهواء.
6. لعق اللهب - النزول المفرط
يمكن أن يؤدي اقتراب النيران بشكل مفرط من المواد إلى منع انتقال الحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الكلنكر وزيادة استهلاك الفحم. يحتاج المشغلون إلى التحقق من موضع الموقد ومواءمته.
الحل الثاني: منع تكوين حلقة الفرن بسهولة
يعد ضمان لهب الفرن الدوار العادي أحد التحديات؛ آخر هو حلقات مادية.
يحدث هذا عندما تلتصق شحنة الفرن على شكل حلقة بالجدار الداخلي لمنطقة درجة الحرارة المرتفعة. يسمى الالتصاق البسيط بجلد الفرن، في حين يسمى الالتصاق الأكثر سمكًا الذي يؤثر على تشغيل الفرن بتكوين الحلقة.
يتم تصنيف حلقة العقدة إلى حلقة عقدة أمامية وحلقة عقدة خلفية. تتشكل حلقة العقدة الأمامية في منطقة التبريد، بينما تتشكل حلقة العقدة الخلفية عند تقاطع منطقة النار والمنطقة الانتقالية.
يسلط مهندسو FTM Machinery الضوء على العلامات والأسباب والتأثيرات الواضحة لتشكيل حلقة الفرن، إلى جانب التدابير الوقائية والعلاجية.
1. علامات تكوين الحلقة
على غرار تحرك النمل قبل المطر، قد يظهر الفرن الدوار علامات تشكيل الحلقة.
قد يؤدي التكليس والفرك غير المتساوي للمواد إلى سطوع أبيض غير طبيعي، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بصوت "دونغ دونغ" مميز.
2. أسباب تكوين الحلقة
- يؤدي الفحم ذو الجودة الرديئة الذي يحتوي على نسبة عالية من الرماد إلى احتراق غير كامل وتكوين حلقات.
- يؤدي وجود الكبريت الزائد في الفحم إلى ظهور قشرة شديدة في الفرن، مما يؤدي إلى حدوث انسدادات وتكوين حلقات.
- يمكن أن يؤدي وضع الموقد بشكل غير مناسب أو لهب غير طبيعي إلى تكوين قشرة فرن أو حلقات أو حتى تكوينات "قبة".
- خطط المواد الخام غير المعقولة تسبب التكتل والانسداد.
3. آثار تكوين الحلقة
- يستلزم انسداد المواد إيقاف تشغيل الماكينة لإجراء الصيانة، مما يقلل من كفاءة الإنتاج.
- يؤدي احتكاك التكتل غير الطبيعي إلى تآكل بطانة الفرن، مما يؤدي إلى تقصير عمر الفرن الدوار.
- يؤدي سقوط الكتل في المبرد إلى إتلاف المكونات الرئيسية.
4. منع تشكيل الحلقة
- قم بتحسين خطط الخلط بمعدلات التشبع والسيليكا العالية لمنع تكوين الحلقات وتعزيز التكليس.
- الحفاظ على سرعة الفرن والإنتاج المناسبين، والتحكم في جودة المواد الخام والوقود، وتحقيق استقرار عمليات التغذية لمنع التكرار.
- تقليل نقاوة الفحم المسحوق لضمان الاحتراق الكامل ومنع تكوين الحلقة.
5. التعامل مع الخواتم المعقودة
- حلقات العقدة الأمامية: قم بتركيز درجات الحرارة المرتفعة في الحلقة عن طريق سحب أنبوب حقن الفحم للخارج، وإحراقه تدريجياً.
- حلقات العقدة الخلفية: استخدمي طريقة إطلاق النار على البارد للحلقات الرفيعة. بالنسبة للحروق الأكثر سمكًا، استخدم طريقة التناوب الباردة والساخنة عن طريق تقليل التغذية والتناوب بين الحروق الساخنة والباردة حتى تنهار الحلقة.
الحل الثالث: أهمية المواد المقاومة للحرارة
ولضمان كفاءة الأفران الدوارة على المدى الطويل، يجب الاهتمام بموادها المقاومة للحرارة. يقدم مهندسو FTM Machinery رؤى حول خمسة جوانب رئيسية:
1. أهمية المواد المقاومة للحرارة
تحمي الحراريات الأفران بثلاث طرق:
- الحماية الحرارية: تتحمل درجات الحرارة العالية، وتمنع تلف الفرن.
- المقاومة الكيميائية: إنها تقاوم المواد المسببة للتآكل، وتحافظ على سلامة الفرن والمعدات.
- المتانة الميكانيكية: مقاومة التآكل العالية تقلل من التآكل الناتج عن الاحتكاك، مما يحافظ على سلامة الفرن.
2. أنواع المواد المقاومة للحرارة
- الطوب الحراري: تشمل هذه الفئة الطوب عالي الألومينا، وكربيد السيليكون، والطوب كربيد السيليكون الألومينا. في حين أن طوب كربيد السيليكون يوفر مقاومة عالية للحرارة وصلابة مع توصيل حراري منخفض، إلا أنه هش. يقدم طوب كربيد السيليكون الألومينا أداءً ممتازًا ولكن بتكلفة أعلى.
- المصبوبات المقاومة للحرارة: هي مواد حرارية غير مشكلة يتم تطبيقها عادةً عن طريق اللحام الأول للمثبتات على شكل حرف "Y"، ثم صب المادة المقاومة للحرارة. تشمل الأصناف سبائك الألومنيوم العالية والسيليسي والحديد المرن.
- الطلاء بالرش: يتضمن ذلك تطبيق طلاءات مضادة للتآكل على الجدار الداخلي لأسطوانة الفرن الدوار. الخيارات الشائعة هي أكسيد الألومنيوم، وأكسيد الكروم، وطلاءات كربيد السيليكون.
- مواد حرارية أخرى: تشمل ألياف السيراميك وألياف السيليكات المستخدمة في العزل الحراري والختم والسد في الأفران الدوارة.
3. علامات التآكل الحراري
- تلف واضح مثل الشقوق أو التقشر أو الخشونة أو الترقق أو تغير اللون على أسطح الطوب.
- تشير النقاط الساخنة الموجودة على غلاف الفرن إلى انخفاض العزل والتوصيل الحراري للقشرة.
- يؤثر انخفاض محكم الهواء في الفرن على الكفاءة والتحكم في الحرارة.
4. أسباب التآكل الحراري
- الإجهاد الميكانيكي: التمدد الحراري، والبناء السائب، وفتح/إغلاق الفرن، وتشوه الأسطوانة.
- الضرر الحراري: ارتفاع درجة الحرارة مما يؤدي إلى الذوبان والحفر والتقشير والتشقق.
- التآكل الكيميائي: التآكل القلوي والكروم والأكسدة والاختزال.
5. استبدال المواد المقاومة للحرارة البالية
في حالة حدوث ضرر موضعي للمواد المقاومة للحرارة مما يؤثر على التشغيل بشكل عام، فإن التفكيك وإعادة البناء بالكامل يشكلان مخاوف كبيرة من حيث الوقت والتكلفة والمخاوف البيئية.
لذلك، يدعو مهندسو FTM Machinery إلى استخدام تكنولوجيا التصويب للأضرار الجزئية.
يتضمن ذلك تنظيف المنطقة المصابة وتطبيق مادة حرارية باستخدام تدفق هواء عالي السرعة، وعادةً ما يتطلب الأمر دقائق إلى ساعات فقط للإصلاح واستمرار الإنتاج بسلاسة.
6. تخصيص المواد المقاومة للحرارة
تستخدم شركة FTM Machinery طوبًا عالي الألومنيوم بنسبة 70% في أفرانها الدوارة، المعروفة بالخصائص الكيميائية المستقرة، واستقرار الصدمات الحرارية، ومقاومة التآكل، والقوة الميكانيكية. وهذا يضمن الكفاءة وطول العمر ورضا المستخدم، مع خيارات للمواد المقاومة للحرارة المخصصة.
الحل الرابع: صيانة الفرن الدوار بانتظام
تعد صيانة الفرن الدوار أمرًا حيويًا لكفاءة الإنتاج المستدامة. يقدم مهندسو FTM Machinery ست طرق صيانة لإطالة عمر خدمة الفرن الخاص بك:
1. فحص واستبدال المواد المقاومة للحرارة : قم بفحص الطوب الحراري بانتظام، لضمان توحيد واكتمال طلاءات الرش والمصبوبات.
2. تشحيم المحامل وأجهزة النقل : قم بتشحيم المحامل والتروس وأجهزة النقل بانتظام. مراقبة واستبدال زيوت التشحيم والمرشحات المتقادمة على الفور.
3. معايرة جسم الفرن : التحقق من محاذاة الأسطوانة، وقياس البيضاوية والتشوه، وإجراء التصحيحات والتعديلات في الوقت المناسب.
4. تحسين النظام الحراري : قم بتركيب أجهزة استشعار لدرجة الحرارة وضبط مواضع الموقد والفوهة حسب الحاجة لتعزيز كفاءة الاحتراق.
5. مراقبة حالة تشغيل المعدات : قم بإجراء عمليات تفتيش منتظمة لتحديد المشكلات المحتملة في وقت مبكر، مما يضمن التشغيل المستقر للمعدات.
6. التنظيف والصيانة : قم بتنظيف الغبار والحطام بانتظام لمنع تبديد الحرارة ومشاكل تشغيل المعدات. إجراء معالجة مضادة للتآكل على الأجزاء الحساسة لإطالة عمر المعدات.
