Obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na življenjsko dobo ognjevarnih oblog v rotacijski peči, in ne gre le za težave z ognjevzdržnimi izdelki. Vključujejo toplotno obremenitev, kemično obremenitev, mehansko obremenitev, ki jo povzročajo postopki proizvodnje cementa, kakovost žganih surovin, načrtovanje in izbiro ognjevzdržnih materialov, kakovost ognjevzdržnih materialov, skladiščenje, gradnjo, zidarstvo in druge dejavnike.
Vpliv mehanskih obremenitev na življenjsko doboognjevzdržne opekev pečeh
Mehanska obremenitev je notranja sila, ki medsebojno vpliva na različne dele predmeta, ko je ta deformiran zaradi zunanjih dejavnikov, da bi se uprli delovanju takšnih zunanjih dejavnikov in poskusili obnoviti predmet iz deformiranega položaja v položaj pred deformacijo. Ko mehanska obremenitev ognjevzdržnih zidakov v peči preseže lastno trdnost, se opeke pod vplivom napetosti delno ali popolnoma poškodujejo.
Glavna dejavnika, ki povzročata mehanske obremenitve, sta naslednja dva razloga:
(1) Eliptična deformacija. Zaradi skupnih dejavnikov opek za oblogo, materialov peči in teže samega valja se valj peči deformira. Pod delovanjem gravitacije in toplotne obremenitve postane krožni presek-valja elipsast. Ko peč deluje, elipsa povzroča mehanske obremenitve na ognjevzdržne opeke in večja kot je elipsa, večja je mehanska obremenitev. Strižna napetost, ki nastane zaradi spremembe elipse, deluje na smer tangente vsakega obroča opeke, zaradi česar se opeke luščijo v obliki obroča. V normalnih okoliščinah je debelina luščenja enakomerna in trda. (2) Os rotacijske cementne peči je zamaknjena. Rotacijska peč je podprta s trakom, podpornim kolesom in valjem. Njena os mora biti črta, ki povezuje središčne točke krogov prečnega prereza peči-na ravni črti. Ko pa je ohišje peči nameščeno in je del ohišja odrezan in zamenjan, ali po tem, ko je peč delovala nekaj časa in je toplotni sistem v peči nestabilen, bo os peči zamaknjena pod vplivom toplotne obremenitve in obremenitve. Po tem se bosta po dolgem obdobju delovanja jermen in valj obrabila, valj bo odstopal navzven in navznoter, pogoji obremenitve vsake podporne točke pa se bodo spremenili. Zlasti, ko je obremenitev podporne točke prevelika, lahko zlahka povzroči, da valjčni ležaj izgori, se jermen in površina valja nenormalno odlepita ali počijo, kar bo še poslabšalo zamik osi telesa peči; zaradi tega se ognjevzdržne opeke stisnejo in deformirajo, kar povzroči poškodbe ali odpadanje. Oblika poškodovane ognjevarne opeke se razlikuje po globini.
Vpliv toplotne obremenitve na življenjsko dobo ognjevzdržnih šamotnih zidakov v peči
Toplotna obremenitev se nanaša na obremenitev, ki nastane, ko se predmet ne more popolnoma prosto širiti in krčiti zaradi zunanjih omejitev in medsebojnih omejitev med notranjimi deli ob spremembi temperature. Visoko{1}}temperaturno toplotno raztezanje lahko zlahka povzroči aksialno raztezanje in kompresijsko napetost v ognjevzdržnih ognjevarnih opekah, kar je eden od pomembnih razlogov za lomljenje in lomljenje ognjevarnih opek v peči. Če za primer vzamemo opeke iz magnezijevega oksida-kroma ali spinela, lahko stopnjo raztezanja pri 1400 stopinjah izračunamo na 1,6 %. Razteznost ognjevarne opeke z dolžino 198 mm lahko doseže 3,17 mm. Če obročasta reža ni pravilno zapuščena, bo tako velika širitev povzročila vlečenje, odpadanje ali zlom ognjevzdržnih zidakov, kar resno skrajša življenjsko dobo ognjevzdržnih zidakov.
Vpliv proizvodnega delovanja rotacijske peči na življenjsko dobo ognjevzdržnih materialov
Mehanizem vpliva proizvodnega delovanja na življenjsko dobo ognjevzdržnih ognjevarnih zidakov je zapleten in obstaja veliko dejavnikov. Analiziran je predvsem z naslednjih dveh vidikov.
(1) Poškodba opeke zaradi previsoke temperature žganja. Temperatura plamena v novi suhi predkalcinatorski peči lahko doseže več kot 1700 stopinj. Poleg tega so delovne temperature prehodne cone, cone žganja, cone hlajenja, pokrova peči, grla hladilnika, cone z visoko-temperaturo in zunanjosti šob bistveno višje od tistih pri običajnih pečeh. Celo z visoko{6}}kakovostnimi ognjevzdržnimi materiali je življenjska doba obloge območij prehoda, žganja in hlajenja velikih rotacijskih peči običajno 0,5 do 1 leto, pri nekaterih pa le 3 do 5 mesecev. Ustje peči in obloge šob imajo običajno življenjsko dobo le 0,5 do 1 leta ali celo manj. Življenjska doba pokrova peči in vrat hladilnika je približno 2 leti. V fazi pilotne proizvodnje rotacijske peči običajno delujejo pri samo 70 % do 75 % ali celo nižje, v redkih primerih pa dosežejo 85 % do 90 %. Če je to povezano s slabim delovanjem predgrelnika in predkalcinatorja, je lahko stopnja razgradnje vhodnega materiala zelo nestabilna, kar vodi do pogostih premikov v položajih različnih procesnih območij v peči. To lahko povzroči nestabilno delovanje peči in pospešeno poškodovanje obloge. Na primer, previsoke temperature žganja lahko poškodujejo ognjevzdržne opeke peči, kot je prikazano v obkroženem območju na sliki 5. (2) Poškodba opek zaradi visoke hitrosti peči. Hitrost vrtenja nove suhe pred-peči za razgradnjo je pogosto 3–3,7 r/min ali celo do 4 r/min ali več, linearna hitrost ohišja rotacijske peči pa doseže več kot 1 m/s. V novi suhi peči z visoko hitrostjo vrtenja, velikim premerom in visoko temperaturo je skupni destruktivni učinek toplotne obremenitve, mehanske obremenitve in kemične erozije na oblogo peči veliko večji kot pri tradicionalnih pečeh. To zahteva, da mora imeti obloga nove suhe peči zadostno trdnost in stabilnost v hladnih ali vročih pogojih.
