La durée de vie de la bouche du fourbétons réfractairesest relativement court-généralement seulement 4 à 6 mois-ce qui en fait un facteur limitant critique pour le cycle opérationnel des fours rotatifs. En mettant en œuvre une série de mesures techniques et en donnant la priorité à la gestion des processus lors de la production ultérieure, des améliorations significatives ont été obtenues.
1. Sélection de nouveaux castables
Suite à une analyse comparative des caractéristiques de performance de divers bétons adaptés aux applications en bouche de four, le béton coulé précédemment utilisé à haute résistance,-antidéflagrant-et résistant à l'érosion-a été remplacé par un nouveau béton d'alumine tabulaire. L'alumine tabulaire-également connue sous le nom d'oxyde d'aluminium tabulaire-est un type d'alumine frittée produite par frittage rapide à une température extrêmement élevée de 1925 degrés (légèrement en dessous du point de fusion de -Al₂O₃, qui est de 2050 degrés). Ce processus aboutit à des grains -Al₂O₃ entièrement recristallisés. Au microscope, il présente une structure distinctive caractérisée par des grains bidimensionnels en forme de plaque - contenant de nombreux pores sphériques fermés situés à la fois à l'intérieur et entre les grains.
Caractéristiques de performance du nouveau coulable d'alumine tabulaire : (1) Utilisant de l'alumine tabulaire à haute-densité et à-point de fusion-élevé comme matière première principale, il démontre d'excellentes performances dans des conditions de fonctionnement à haute-température. (2) Il possède une résistance supérieure à la corrosion alcaline à haute température ; plus précisément, son indice de résistance aux alcalis à 1 350 degrés atteint ou dépasse le niveau 2, résolvant ainsi efficacement le problème de la mauvaise résistance à la corrosion alcaline généralement associée aux systèmes conventionnels.Castables à base d'alumine-. (3) Il présente une excellente stabilité aux chocs thermiques, empêchant efficacement les problèmes tels que l’écaillage et le détachement des blocs pendant le fonctionnement.
2. Optimisation des ancrages et des électrodes de soudage
Des ancres fabriquées en alliage Cr25Ni20 ont été sélectionnées pour être utilisées. Chaque lot d'ancres entrant est soumis à un échantillonnage et à une inspection rigoureux pour garantir le plein respect des paramètres physico-chimiques et des normes de performance spécifiés. De plus, la configuration de l'ancrage a été optimisée : leAncres en forme de Y-précédemment utilisées sur la surface incurvée intérieure de la coque du four ont été remplacées par des ancrages de type -fendus en forme de U dotés d'une plaque de base en acier inoxydable. Cette nouvelle conception augmente le volume de soudure, établissant ainsi une connexion plus robuste avec le métal de base du four et réduisant considérablement le risque de détachement de l'ancrage. De plus, la structure de type divisé-est plus efficace pour atténuer les dommages dus aux contraintes thermiques causés par les taux de dilatation thermique différentiels entre les ancrages et le revêtement calcinable. Des ancrages circulaires ont été ajoutés pour relier le matériau réfractaire coulable sur la face d'extrémité à celui sur la surface incurvée ; cela améliore la résistance du coulable et résout le problème de mauvaise durabilité précédemment observé dans le coulable à face d'extrémité-.
3 Sélection des méthodes optimales de construction et de durcissement
Une méthode de construction de type "ouvert-" a été adoptée, utilisant des moules en fer uniquement pour les faces d'extrémité, tout en supprimant les moules pour les surfaces courbes. Les caractéristiques de cette méthode sont les suivantes : le coulable possède une viscosité élevée, garantissant qu'il reste en place sans affaissement après la coulée ; de plus, il présente un temps de prise initial court, répondant ainsi aux exigences opérationnelles du four rotatif. Lors de la construction, les travaux sont segmentés en sections de 0,8 m à 1,0 m de longueur. Une fois le coulage, le nivellement et le lissage de chaque section terminés, un radiateur électrique est appliqué pour sécher pendant une heure avant que le four ne soit mis en rotation pour commencer les travaux sur la section suivante ; un joint de dilatation de 10 mm-d'épaisseur est inséré entre les sections adjacentes. Les moules en fer sur les faces d'extrémité sont retirés 24 heures après la fin du processus de coulée ; après le démoulage, le béton subit une période de durcissement naturel de 24 heures avant que le four ne soit allumé et chauffé. Bien que cette méthode de style ouvert-allonge la durée globale de construction de 12 heures par rapport aux méthodes traditionnelles, elle offre les avantages distincts suivants : (1) Faible taux d'ajout d'eau, faible porosité, haute résistance mécanique et excellente résistance à l'érosion. (2) Atténuation des contraintes structurelles et thermiques, inhibant ainsi la propagation des fissures. (3) Résistance améliorée à l’effritement explosif.
4 Accent sur la gestion des processus quotidiens
(1) Contrôler rationnellement le module de silice et la teneur en SO3 pour atténuer la génération de particules volantes (particules en suspension dans l'air). Un volume excessif de particules volantes aggrave les dommages causés au capot du four, au tuyau d'injection de charbon et au matériau réfractaire coulé à l'embouchure du four ; dans les cas graves, cela peut même conduire à l’effondrement structurel de la hotte du four. Grâce à une expérimentation et un perfectionnement continus, il a été déterminé que les paramètres optimaux impliquent de maintenir le module de silice du clinker à 2,3 ± 0,05 et de limiter la teneur en SO3 dans la farine crue à moins ou égale à 0,30 %.
(2) Contrôler rationnellement la pression négative à l'intérieur de la hotte du four pour maintenir un équilibre approprié entre l'air fourni au système du four et l'air entrant dans la hotte du four. Une pression négative insuffisante dans la hotte du four peut facilement endommager les équipements périphériques, obstruer la surveillance visuelle de la flamme à l'intérieur du four et présenter un risque pour la sécurité du personnel en raison des éclaboussures de matériaux à haute température. Pendant la production, le maintien strict d'une légère pression négative à l'intérieur de la hotte du four permet d'atténuer l'usure abrasive infligée aux matériaux réfractaires par les projections de particules dans des conditions de température élevée.
(3) Retirez rapidement les dépôts de coke de l'extrémité du brûleur de la tête du four pour assurer une flamme douce, vive et vigoureuse, empêchant ainsi la bifurcation ou la déformation de la flamme qui pourrait conduire à une érosion directe à haute température des bétons réfractaires à l'embouchure du four. (4) Que le four soit démarré ou arrêté-que ce soit sur une base planifiée ou non planifiée-les procédures de refroidissement et de séchage doivent être strictement effectuées conformément aux exigences du processus ; cela sert à minimiser les dommages aux bétons réfractaires résultant d'un fonctionnement incorrect lors des démarrages, des arrêts du four ou de conditions de fonctionnement anormales.
