Forgóvázas kandallós kemence tűzálló anyaga és szigetelése: béléskialakítás, hőveszteség és élettartam
A forgózsámolyos kemence bélése terhelésnek van kitéve. A forró felület folyamatos üzem során 950-1100 Celsius foknak van kitéve, a hőmérséklet a környezeti hőmérséklettől az üzemi hőmérsékletig és vissza változik. A kemence alja, ahol a forgózsámolyos kemence be- és kigördül, mechanikai terhelést kap a forgózsámolyos kerekektől. A tető sugárzó hőt kap a terhelésből. A bélés minden részét másképp terhelik, és egy jó tervezés a tűzálló anyagot a helyi üzemi körülményekhez igazítja. Ez nem egy elbűvölő munka, de meghatározza, hogy egy kemence 5 vagy 15 évig működik-e nagyobb felújítások között.
Bélésarchitektúra
Egy modern forgóvázas kandallós kemence bélése három rétegből áll. A meleg felület egy magas alumínium-oxid tartalmú tégla (60-80% Al2O3) vagy kerámia szálas modul, a tervezési hőmérséklettől és az üzemi körülményektől függően. A meleg felület mögött egy szigetelő tűzálló téglaréteg (IFB, 23-26% Al2O3) vagy kalcium-szilikát lap található. A legkülső réteg egy ásványgyapot vagy kerámia szálas takaró, amely hidegfelület-szigetelést biztosít és védi az acélhéjat a túlzott hőmérséklettől.
Egy 950 Celsius-fokos kialakításnál a teljes falvastagság jellemzően 280-350 mm, a héj hőmérséklete pedig teljes üzemi hőmérsékleten 60 Celsius-fok alatt van. A tervezett hőveszteség 600-900 watt négyzetméterenként falfelületen, ami 30-50 kW teljes hőveszteséget jelent egy 50 négyzetméteres falfelületen. Ez folyamatos energiaköltség, és ennek minimalizálása teszi gazdaságossá a kemence üzemeltetését.
Kerámia szálas modul bélések
A kerámia szálas modulok nagyrészt felváltották a téglaburkolatot az új, forgóvázas kandallós kemencék tetején és oldalfalain. A szálas modulok 200-300 mm vastag, harmonika alakúra hajtogatott és a héjhoz hegesztett rozsdamentes acél horgonyokra szerelt paplanok. A modulok egymáshoz nyomódnak, így folyamatos forró felületet képeznek, és az összehajtott szerkezet jó hősokk-állóságot biztosít számukra.
A száloptikás modulok előnyei a téglával szemben jelentősek. A hőtömegük 4-6-szor alacsonyabb, ami gyorsabb felmelegedést és alacsonyabb energiafogyasztást jelent ciklus közben. A hővezető képesség 1000 Celsius-fokon 0,15-0,25 watt méterenként-Kelvin, szemben a tégla, az IFB és a takaró 0,6-0,8-as értékével. A telepítés gyorsabb, a javítás pedig könnyebb - a sérült modul 30 perc alatt kivágható és cserélhető.
A kompromisszum az élettartam. A 950 Celsius-fokos kialakítású szálas modulok 5-8 évig bírják, mielőtt a melegfelületű modulok szinteresedni kezdenek és veszítenek a vastagságukból. 1050 Celsius-fok felett az élettartam 3-5 évre csökken. 1150 Celsius-fok felett a szálas modulok használata nem ajánlott, és a kialakítás téglából készül.
Téglaburkolatok magas hőmérsékletű használatra
Az 1050 Celsius-fok felett működő forgóvázas kandallós kemencék esetében továbbra is a téglabélés az alapfelszereltség. Magas alumínium-oxid tartalmú téglát (80-90% Al2O3) használnak a forró felületen, amelyet IFB (1,0-1,4 g/cm3 sűrűség) és kerámia szálas takaró borít. A téglabélés nagyobb hőtömeggel és lassabban melegszik fel, de magasabb hőmérsékleten is tovább bírja - 8-15 évig egy 1100 Celsius-fokos kivitelben.
A MONTE INTELLIGENCE nagy alumínium-oxid téglát használ a magas hőmérsékletű forgóvázas kandallós kemencék oldalfalain és tetején, míg szálas modulokat az ajtón és a forgóváz peremén, ahol az alacsonyabb hőmérséklet és a nagyobb mechanikai igénybevétel éri, helyeznek el.
Forgóváz kandallóbélés
A forgóváz kandallója a bélés legnagyobb terhelésnek kitett része. Ez viseli a terhelést, ugyanazt az üzemi hőmérsékletet éri, mint a kemence, és mechanikai rezgést tapasztal, amikor a forgóváz be- és kigördül. A standard konstrukció egy réteges bélés: magas alumínium-oxid téglából vagy nagy teherbírású szálas modulokból álló forró felület, egy IFB hátlap és egy önthető tűzálló anyag szerkezeti réteg a bélés megtámasztására és a terhelés elosztására a forgóváz acélkeretén.
A forgóvázas tűzhelybélés jellemzően rövidebb élettartamú, mint a kemencebélés a mechanikai igénybevétel miatt. A forgóvázas tűzhelybélés felújítását általában 5-8 évente kell elvégezni, míg a kemencehéj bélését 10-15 évente. A felújítási eljárás 2-4 hét kemenceleállást vesz igénybe.
Szigetelési teljesítmény és hőveszteség
A bélésen keresztüli hőveszteség jelentősen hozzájárul a forgózsámolyos kandallós kemence üzemeltetési költségeihez. Egy jól szigetelt, 100 tonnás, 950 Celsius-fokos kemence folyamatosan 80-120 kW-ot veszít a falakon, a tetőn és a forgózsámolyon keresztül. 0,30-0,40 USD/köbméter földgázár mellett ez évi 50 000-80 000 USD-t jelent csak a falak hővesztesége miatt.
Az elmúlt 20 évben a béléstervezés fejlesztéseinek köszönhetően a hőveszteség a felére csökkent. Egy 1990-es években készült, téglával és IFB-vel működő kialakítás 150-200 kW-ot veszített volna ugyanazon a kemencén. A javulás a kerámia szálas moduloknak, a mikroporózus szigetelésnek és a jobb rögzítőrendszereknek köszönhető.
A MONTE INTELLIGENCE forgózsámolyos kandallóbéléseket tervez, hogy a lehető legalacsonyabb gyakorlatilag lehetséges hőveszteséget érje el az üzemi hőmérsékleten. 950 Celsius-fokos kialakítás esetén a célérték 600-700 watt négyzetméterenként falfelületre vonatkoztatva. 1100 Celsius-fokos kialakítás esetén a célérték 800-900 watt négyzetméterenként.
Ajtó- és forgóváztömítések
Az ajtó és a forgózsámoly pereme a forgózsámolyos kandallós kemence két legnagyobb hőveszteségű területe. Az ajtó nagy felületű, egy nagy kemencénél gyakran 4-6 négyzetméter, és a tömítés mechanikus. A forgózsámoly pereme és az ajtókeret között 5-10 mm-es rés található a hőtágulás elősegítése érdekében, és ez a rés folyamatos utat biztosít a hideg levegő beszivárgásához.
A jó tömítéskialakítás kerámia szálas kötéltömítést használ az ajtón, amelyet hidraulikus vagy mechanikus reteszek 30-50 százalékos összenyomással préselnek össze. A forgózsámoly peremtömítés jellemzően homoktömítés vagy szálas kötéltömítés, amelynek résébe egy kis légfüggönyt fújnak a tömítés megerősítése érdekében.
Egy 100 tonnás kemencénél az ajtón és a forgózsámoly peremén keresztüli hőveszteség elérheti a 30-50 kW-ot is, ami nagyjából a teljes falhőveszteség negyede-harmada. A jó tömítések 6-12 hónap alatt megtérülnek a csökkentett üzemanyagköltségek révén.
Bélésvizsgálat és karbantartás
Egy jó karbantartási program meghosszabbítja a bélés élettartamát és megakadályozza a nem tervezett leállásokat. A program magában foglalja: a meleg felület havi vizuális ellenőrzését, a hideg felület héjhőmérsékletének éves felmérését és a negyedéves ajtótömítés-ellenőrzést. Minden repedt vagy hiányzó tégla- vagy szálas modult haladéktalanul ki kell cserélni, hogy megelőzzük a héjon kialakuló forró pontokat.
A MONTE INTELLIGENCE a standard értékesítés utáni támogatás részeként bélésvizsgálati szolgáltatást is kínál. A szolgáltatás magában foglalja: a héj hőkamerás vizsgálatát üzemi hőmérsékleten, a gyanús területek mintavételes magfúrását, valamint írásos jelentést a javításokra és a csere időzítésére vonatkozó ajánlásokkal.
Beszéljen a MONTE INTELLIGENCE-szel a bélésfrissítésekről
Azoknak a vásárlóknak, akik új forgóvázas kandallós kemencét vagy egy meglévő egység bélelését fontolgatják, a MONTE INTELLIGENCE mérnöki csapata olyan bélelési tervet tud ajánlani, amely az adott üzemi körülmények között egyensúlyt teremt a kezdeti költségek, az energiahatékonyság és az élettartam között. Látogasson el weboldalunkra.www.cnlymonte.com/products-bogie-hearth-furnace.html A termékleírásokért. Projekt megbeszéléséhez írjon e-mailt a helenxu@cnlymonte.com címre, a tárgy mezőben a forgóváz kandallóbélését, valamint az üzemi hőmérséklet és a folyamat részleteit feltüntetve.
