Προκειμένου να επεκταθεί η διάρκεια ζωής τουανθεκτικά τούβλατης επένδυσης περιστροφικού κλιβάνου τσιμέντου, ένα στρώμα κλίνκερ είναι προσαρτημένο στην επιφάνεια του ως προστατευτικό στρώμα, το οποίο είναι το δέρμα του κλιβάνου. Υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, η αλληλεπίδραση μεταξύ κλίνκερ τσιμέντου και ανθεκτικών υλικών για το σχηματισμό του δέρματος του κλιβάνου είναι ένα σύνθετο φαινόμενο. Από την άποψη των ανθεκτικών υλικών, αυτό το πρόβλημα περιλαμβάνει πολλά ζητήματα όπως η ανθεκτική "εφίδρωση", η βλάβη σε ανθεκτικά υλικά όταν κρέμονται το δέρμα του κλιβάνου και τις ζεστές και κρύες φυσικές και χημικές ιδιότητες των υλικά του τσιμέντου κλίνκερ. Ο περιστροφικός κλιβάνος διατηρεί συχνά υψηλή θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1450 βαθμούς και η χάλυβα του κυλίνδρου δεν μπορεί να αντέξει σε τέτοια υψηλή θερμοκρασία. Προκειμένου να προστατευθεί ο κυλίνδρος κλιβάνου, ένα στρώμα ανθεκτικών πυρκαγιών είναι ένθετη στο εσωτερικό του τοίχωμα, αλλά η ανθεκτικότητα και το πάχος των πυροσβεστικών τούβλων είναι περιορισμένα και δεν μπορούν να αντέξουν την εισβολή της μακροπρόθεσμης υψηλής θερμοκρασίας και της διάβρωσης των χημικών αντιδράσεων των υλικών. Το δέρμα του κλιβάνου δεν είναι μόνο ευνοϊκό για την επέκταση της διάρκειας ζωής των ανθεκτικών τούβλων, αλλά και μειώνει τη διάχυση της θερμότητας του κυλίνδρου και βελτιώνει τη θερμική απόδοση.
Πώς μπορεί να γίνει το δέρμα του κλιβάνου για να κολλήσει στα ανθεκτικά πυροσβέστες;
Το υλικό μετακινείται από το κρύο άκρο στο καυτό άκρο στον περιστροφικό κλιβάνιο. Όταν εισέρχεται στη ζώνη πυροδότησης, εμφανίζεται μια υγρή φάση και η ποσότητα υγρής φάσης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η υγρή φάση του υλικού έχει συγκολλητικές ιδιότητες, αλλά η συγκολλητικότητα θα μειωθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας, οπότε το δέρμα του κλιβάνου δεν μπορεί να κρεμαστεί όταν καίει υψηλή φωτιά. Όταν η θερμοκρασία της επιφάνειας των ανθεκτικών τούβλων δεν κάνει την υγρή φάση σε μια υπερθερμασμένη κατάσταση, το υλικό έχει το μεγαλύτερο ιξώδες. Όταν το ανθεκτικό τούβλο πιέζεται κάτω από το υλικό, τα δύο κολλήσουν μαζί και υποβάλλονται σε χημικές αλλαγές. Αργότερα, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, στερεοποιούνται για να σχηματίσουν το πρώτο στρώμα του δέρματος του κλιβάνου. Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται για να σχηματίσει το δεύτερο, τρίτο και ... στρώματα του δέρματος του κλιβάνου. Καθώς το δέρμα του κλιβάνου κρέμεται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, το δέρμα του κλιβάνου γίνεται παχύτερο και παχύτερο. Καθώς το δέρμα του κλιβάνου συνεχίζει να πυκνώνει, η θερμοκρασία της επιφάνειας του δέρματος του κλιβάνου συνεχίζει να αυξάνεται, το ιξώδες της υγρής φάσης μειώνεται σταδιακά και το υλικό που κολλάει σε αυτό επίσης μειώνεται. Ταυτόχρονα, λόγω της βαρύτητας του ίδιου του δέρματος του κλιβάνου και της τριβής και της μηχανικής δόνησης του υλικού, το δέρμα του κλιβάνου κολλάει και πέφτει και η ποσότητα είναι σχεδόν ίση, έτσι σχηματίζεται ένα δέρμα του κλιβάνου ενός ορισμένου πάχους.
Σχέση μεταξύ ανθεκτικών υλικών και απόδοσης του δέρματος του κλιβάνου
Πρώτον, η χημική σύνθεση ορυκτών, το πορώδες και η σταθερότητα της οργανωτικής δομής των ανθεκτικών υλικών καθορίζουν εάν τα συστατικά κλίνκερ είναι εύκολο να εισέλθουν στο σώμα του τούβλου και ποιες ουσίες παράγονται μετά την αντίδραση με τα ανθεκτικά υλικά. Ως εκ τούτου, καθορίζει εάν τα ανθεκτικά υλικά είναι εύκολο να "ιδρώσουν" και αν είναι εύκολο να δεσμεύσουν σωματίδια κλίνκερ τσιμέντου για να σχηματίσουν το δέρμα του κλιβάνου.
Δεύτερον, η χημική σύνθεση, η σύνθεση φάσης και οι φυσικές ιδιότητες της ανθεκτικής επιφάνειας έχουν αλλάξει λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και της διάβρωσης του κλίνκερ. Για παράδειγμα, τα πυρίμαχα πυρίμαχα τούβλα Magnesia-Iron Spinel και τα τούβλα Spinel Ferroalumina περιέχουν μια μεγάλη ποσότητα Fe2O3 για να βοηθήσουν στην καύση. Εάν το δέρμα του κλιβάνου δεν μπορεί να σχηματιστεί γρήγορα, το Fe2O3 στα τούβλα θα αντιδράσει με το κλίνκερ για να σχηματίσει C4AF και C2F, με αποτέλεσμα την αύξηση της πυκνότητας χύδην του θερμού άκρου του ανθεκτικού, της μείωσης του φαινομενικού πορώδους και της αύξησης του συντελεστή θερμικής διαστολής, καθιστώντας εύκολη την κατεστραμμένη βλάβη. Τρίτον, οι φυσικές ιδιότητες της τέταρτης αντίδρασης του τσιμέντου κλίνκερ, το προϊόν αντίδρασης του κλίνκερ τσιμέντου με τούβλα δολομίτη είναι C3S και το προϊόν αντίδρασης με μαγνησία-χρωμίου και μαγνησία-αλουμίνα είναι C2s. Το C2S έχει τη δυνατότητα αλλαγής φάσης και κονιορτοποίησης. Μεταξύ των τριών στοιχείων CR, AL και FE, μόνο το CR μπορεί να είναι σταθερό. Ως εκ τούτου, τα τούβλα δολομίτη έχουν την καλύτερη απόδοση επένδυσης κλιβάνου, ακολουθούμενη από τούβλα Magnesia Chrome και τα τούβλα Magnesia Alumina έχουν τη χειρότερη απόδοση επένδυσης κλιβάνου.
