Способ контроля состояния футеровки и обмазки вращающейся печи

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ФУТЕРОВКИ И ОБМАЗКИ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, преимущественно при обжиге цементного клинкера, включающий определение степени нагрева корпуса печи по температуре его поверхности, отличающийся тем, что, с целью предупреждения аварийного состояния футеровки и повышения срока ее эксплуатации, дополнительно определяют скорость роста температуры по времени , фиксируют ее установившееся максимальное значение, а толщину футеровки после скола определяют по формуле f -36, 1315- 23.6 ОфС740-Тк.стУУтах 2 -Vwax где Л - температуропроводность огнеупора , к.ст температура корпуса печи при стационарном режиме работы до скола обмазки и футеровки, °С; Vmax - установившееся максимальное значение скорости роста темпеS ратуры корпуса печи после ско (Л ла обмазки и футеровки, °С/ч.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) F 27 В 7/28

g -36,2+

Ф=

2 -Vmax где Оф

Тк,т—

Vwaх—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3586202/29-33 (22) 13.05.83 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) В. И. Шубин, И. А. Гнедина, Ч. А. Соколинская и T. М. Горбань (71) Государственный всесоюзный научноисследовательский институт цементной промышленности (53) 666.94.041 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 217260, кл. F 27 В 7/28, 1966.

2. Использование инфракрасной техники в цементной промышленности — Einsatz der

Infrarottechnik in der Zementindustrie.

«TIZ» 1980, 104, № 1, 30 — 31 (нем.). (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ФУТЕРОВКИ И ОБМАЗКИ ВРАЩАЮ1ЦЕЙСЯ ПЕЧИ, преимущественно при обжиге цементного клинкера, включающий определение степени нагрева корпуса печи по

„„SU„„1086331 А температуре его поверхности, отличающийся тем, что, с целью предупреждения аварийного состояния футеровки и повышения срока ее эксплуатации, дополнительно определяют скорость роста температуры по времени, фиксируют ее установившееся максимальное значение, а толщину футеровки после скола определяют по формуле

1315+ 23,6 <740-тк.ст).Vmax температуропроводность огнеупора, м /ч; температура корпуса печи при стационарном режиме работы до скола обмазки и футеровки, C; установившееся максимальное значение скорости роста темпе- Я ратуры корпуса печи после ско ла обмазки и футеровки, С/ч

1086331

Зо

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к цементному производству и может быть использовано для контроля состояния футеровки и обмазки вращающихся обжиговых печей.

Известны способы контроля состояния футеровки и обмазки вращающейся обжиговой печи путем определения степени нагрева

I!oplIyñà по интенсивности инфракрасного излучения и по соотношению интенсивности темных и светлых участков на наружной .юверхности корпуса печи, образовавшихся вследствие преобразования инфракрасного излучения от корпуса печи в видимое изображение (1).

Недостатком способа является то, что по видимому термальному изображению невозможно определить глубину скола футеровки и обмазки и их остаточную толщину. Kpolle того, вследствие большой тепловой инерции футеровки и обмазки, максимальная температура и степень излучения, преобразуемая в видимое термальное изображение, устанавливаются через большой промежуток времени (через 5 — 20 ч).

Наиболее близким Ilo технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ контроля состояния футеровки и обмазки вращающейся печи, включающий определение степени нагрева корпуса по температуре его поверхности.

Этот способ позволяет по температуре корпуса печи установить скол футеровки и обмазки в зоне спекания. Контроль за состоянием футеровки и обмазки осуществляют при стационарном тепловом режиме работы печи, т.е. в случае, когда температура корпуса остается постоянной (2).

Однако если в печи произошел скол обмазки или скол обмазки и футеровки, то о новом состоянии футеровки можно судить лишь после того, как температура корпуса печи выидет на новыи стационарныи уровень, что составляет 5 -20 ч. Это приводит к значительному запаздыванию получения информации о состоянии футеровки и обмазки вращающейся печи и как следствие — к невозможности своевременного устранения дефектов обмазки и футеровки в случае скола.

Цель изобретения — — предупреждение аварийного состояния футеровки и повышение срока ее эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля состояния футеровки и обмазки вращающейся печи, преимущественно при обжиге цементного клинкера, включающему определение степени нагрева корпуса печи по температуре его поверхности, дополнительно определяют скорость роста температуры по времени, фиксируют ее установившееся максимальное значение, а толщину футеровки пг,,с ск«,» .. ; дел;: ют IIO формуле где +y — температуропроводность II ..— упора футеровки, м",ч;

7„« — температура корпуса пе и нри стационарном режиме работы до скола обмазки и фу- сровки, С;

Ъ „„„— установившееся максимальное значение скорости роста температуры корпуса печи после сК« ла обмазки и футеровки, С, ч

Способ осуществляют следующим образом.

B процессе обжига клинкера непрерывно измеряют температуру корпуса вдоль всей зоны спекания с периодичностью 15 — 20 мин и по данным измерений определяют скорость роста температуры корпуса печи. Скорость роста температуры корпуса печи зависит от толщины футеровки и обмазки и в случае полного скола обмазки или скола обмазки и футеровки, значение ее резко возрастает.

При этом о глубине скола обмазки (или скола обмазки и футеровки) судят по установившемуся максимальному значению скорости роста температуры корпуса печи. Пользуясь указанной формулой, по определенному установившемуся максимальному значению скорости роста температуры корпуса печи после скола обмазки и футеровки, температуре корпуса печи при стационарном режиме работы (до скола обмазки и футеровки) и теплофизическим свойствам (температу ропроводность) огнеупора, находят толщину, оставшейся после скола, футеровки. При этом время обнаружения скола может изменяться от 20 мин до 3 ч в зависимости от начальной толщины футеровки и обмазки и глубины скола (для изношенной футеровки с тонкой обмазкой — оно минимально, для новой футеровки с толстой обмазкой максимально). Полученная таким образом информация (в указанном интервале времени) о состоянии футеровки вращающейся печи позволяет своевременно устранить дефекты футеровки и тем самым предотвратить аварийные ситуации, приводящие к прогару футеровки, корпуса печи и требующие длительных ее остановок на ремонтные работы.

Пример реализации предлагаемого способа контроля состояния футеровки и обмазки вращающейся обжиговой печи для случае использования новой (толщиной 230 мм) магнезитохромитовой футеровки.

В процессе контроля для наиболее напряженного сечения печи получены следующие значения температуры корпуса печи и скорости ее роста.

1086381

Время 1., мин

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Температура корпуC3 :=iIH

222 222 224 232 246 262 278 293 307 319 330 339 347

Скорость роста температуры корпуса печи V, о C/M

0 0 6 24 42 48 48 45 42 36 33 27 24

Составитель В. Образцов

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Касарда

Заказ 2232/41

Допустимым, т.е. не требующим непосредственного воздействия на обмазку, значением скорости роста температуры корпуса печи является 20 С/ч. Резкое же увеличение скорости роста температуры корпуса печи от

0 до 24 С/ч к концу первого часа уже сви- 25 детельствует о том, что произошел скол обмазки. Об истинной глубине скола можно судить по установившемуся максимальному значению скорости роста температуры корпуса печи, которое достигается, в данном случае, к концу второго часа и составляет

48 С/ч.

Используя справочные данные по температуропроводности магнезитохромитовой огнеупорной футеровки, определяют

1 где Я вЂ” коэффициент теплопроводности футеровки, ккал/м.ч.град;

C4 — удельная теплоемкость футеровки, ккал/кг.град;

p4 — плотность футеровки, кгlмз. 40 и подставив полученные значения температуры корпуса лечи при стационарном режиме работы (до скола обмазки и футеровки)

T„«, температуропроводности и установившееся максимальное значение скорости роста температуры корпуса печи после ско- 45 ла обмазки и футеровки Ъ „,в„в указанную формулу, определяют толщину футеровки после скола

Д - зб,2, » 1315+ 23.6 0034(740 Ъ2) ° 43

Ф

2 48

=О,ЬЬ2м

Полученное значение толщины футеровки бр — 222 мм свидетельствует о том, что произошел полный скол обмазки и частичный скол футеровки (230 мм — 222 мм

= 8 мм) и во избежание дальнейшего разрушения (скола, прогара) футеровки необходимо устранить ее дефект. В конкретном случае — любым из известных способов восстанавливают разрушенную обмазку.

Аналогичным образом можно оценить состояние после скола футеровки, выполненной из других видов огнеупорных изделий (хромомагнезитовых, периклазошпиндельных и т.д.), учитывая их индивидуальные теплофизические свойства по величине температуропроводности.

Предлагаемый способ контроля состояния футеровки и обмазки вращающейся обжиговой печи прост в осуществлении, позволяет в 5 — 7 раз сократить время на обнаружение разрушения обмазки (или обмазки и футеровки) и своевременно принять меры по предупреждению аварийного состояния футеровки и корпуса печи, что направлено на повышение срока ее эксплуатации. Предлагаемый способ может найти применение в цементной промышленности и в других областях при обжиге материалов во вращающихся печах.