Як спроектувати конструкції з керамічною футерацією для трубопроводів впорскування вугілля доменної печі PCI?

Системи впорскування пиловугільного вугілля (PCI) у доменних печах вимагають постійного безпроблемного транспортування матеріалу для нормального робочого процесу плавки. Усередині трубопроводу дрібні частинки вугілля рухаються з високою швидкістю потоку та продовжують ударяти по внутрішній стінці протягом тривалого часу роботи. Незважаючи на те, що пилове вугілля виглядає м’яким порівняно з твердою мінеральною рудою, тривале пневматичне переміщення поступово зношує компоненти труби. Вигини труб, де змінюється напрям потоку, зазнають найбільшої шкоди.

Оператори установок часто стикаються з такими практичними головними болями:

· Сильна ерозія матеріалу на ділянках ліктів

· Поступове потоншення стінок на локальних сегментах труб

· Несподіваний витік трубопроводу, що призводить до незапланованих простоїв

· Часта заміна деталей для сильно зношених ділянок труб

Щоб усунути ці больові точки, зносостійка керамічна підкладка стала основним захисним варіантом для зон високого зносу в трубопроводах PCI. Однак проста установка керамічної плитки на внутрішні труби не забезпечить очікуваного терміну служби. Інженерам необхідно адаптувати схеми футеровки на основі реальних моделей зносу вздовж усього конвеєрного контуру.

Які тригери зношуються на трубопроводах PCI доменної печі?

Пошкодження труб рідко виникає через сам потік повітря. Справжньою рушійною силою є тверді частинки вугілля, які переносяться повітряним потоком. Під час роботи з високою швидкістю транспортування:

· Тверді частки неодноразово б'ються об внутрішні поверхні труб

· Дрібні зерна вугілля викликають стійке ковзаюче стирання.

· Перенаправлення потоку створює концентровані плями ерозії.

Ступінь зносу контролюється кількома польовими змінними: розміром частинок вугілля, фактичною швидкістю транспортування, робочим тиском системи, стабільністю потоку та геометричним розташуванням труби. Оскільки робочі умови відрізняються від одного сегмента труби до іншого, універсальне рішення для облицювання не може добре працювати в усій мережі PCI. 

Варті уваги зони високого зносу на вугільних трубопроводах

Пошкодження від зносу не розподіляються рівномірно по всій довжині труби; він зосереджений на кількох типових позиціях.

1. Коліна та вигини труб

Ліктьові вузли виділяються як найчастіші місця поломки. Коли вугільний порошок змінює напрямок, частинки продовжують рухатися вперед за інерцією і врізаються в зовнішню дугу вигинів. Цей зосереджений вплив змушує коліна руйнуватися набагато швидше, ніж прямі труби.

2. Редуктори та перехідники діаметрів

Раптова зміна розміру труби порушує потік повітря та змінює розподіл частинок. Тут формується турбулентний потік, який приносить нерівномірне розтирання матеріалу. Без належного захисту від зносу редуктори перетворюються на слабкі ланки, які потребують регулярного огляду та обслуговування.

3. Вхідні отвори для живлення та сегменти високошвидкісних труб

У місцях підживлення і на ділянках з підвищеною швидкістю течії частота зіткнень частинок різко зростає. Цим місцям слід приділити додаткову увагу під час планування захисту від зносу.

Практичний дизайн конструкції з керамічним покриттям для різних секцій труб

Покупці заводу та інженери-проектувальники повинні узгоджувати форми облицювання з місцевими умовами роботи замість того, щоб всюди застосовувати ідентичні облицювання.

Прямі сегменти труб

Прямі ділянки трубопроводу переважно відчувають рівномірне тертя ковзання. Інтегровані керамічні муфти з оксиду алюмінію або збірні труби з керамічним покриттям чудово підходять для цих секцій. Така установка забезпечує безперервну зносостійку внутрішню поверхню, зберігає плавний потік матеріалу та уповільнює стирання стінок для тривалого транспортування порошку. Shandong Qishuai Wear Resistant Equipment Co., Ltd. постачає повні набори серій композитних труб, що охоплюють прямі ділянки, вигини та перехідні частини для модернізації систем PCI та нових проектів.

Ліктьові та згинальні секції

Коліна витримують комбіновані навантаження від ударів і тертя сильніше, ніж прямі труби, тому посилення є важливим. Перевірені на місці варіанти включають керамічні втулки розрізного типу, готові коліна з керамічним покриттям і локально потовщені керамічні зони зносу. Для робочих місць із надсильними ударами частинок можна вибрати продукти із серії гумових керамічних композитів, які поглинають удари та знижують ризик відколів кераміки. У наше портфоліо продуктів також входить серія зварювальних карбіду хрому для альтернативних рішень захисту від зношування за особливих робочих сценаріїв, тоді як серію кераміки з карбіду кремнію можна розглядати для екстремальної корозії та стирання в якості альтернативного вибору матеріалу.

Редуктор і перехідні сегменти

Крім опору зносу, редуктори повинні підтримувати постійний перехід матеріалу. Розробляючи керамічну облицювання для цих деталей, зберігайте м’які переходи внутрішнього контуру, уникайте різких змін траєкторії потоку та зменшуйте турбулентні вихори. Зібрані сегментовані керамічні компоненти в більшості випадків краще підходять до складної геометрії редуктора, ніж монолітні вкладиші.

Як вибрати відповідний сорт кераміки для обслуговування конвеєрів PCI

Вибір матеріалу залежить від інтенсивності зносу на місці та очікуваних робочих циклів.

Керамічне покриття з 92% оксиду алюмініюпідходить для транспортування пиловугільного пилу загального рівня з помірним стиранням. Він збалансовує гідну зносостійкість і бюджет проекту для стандартних умов роботи PCI.

Керамічне покриття з 95% оксиду алюмініюпідходить для безперервного довгострокового виробництва з підвищеними вимогами до зносу. Він характеризується вищою щільністю матеріалу, кращими антиабразивними характеристиками та розширеними циклами обслуговування, що широко використовується в багатьох проектах із закачування вугілля в доменні печі великої потужності.

Гумокерамічна композиційна структура Рекомендується для сильних ударів часток, високої швидкості потоку та механічних ударних навантажень. Підкладковий гумовий шар розсіює силу удару та зменшує ризик осколків кераміки.

Оптимізація допоміжних конвеєрів для уповільнення деградації компонентів

Керамічне покриття служить одним із ключових заходів, а не повним рішенням. Загальне розташування труб також впливає на фактичний термін служби.

Розумно керуйте швидкістю транспортування. Вища швидкість потоку збільшує енергію удару частинок. Налаштування системи має гарантувати стабільну подачу вугілля без переслідування надмірно високої швидкості.

Прийміть макет ліктя з великим радіусом. Великий радіус вигину полегшує удар різких частинок, пригнічує турбулентність і пом’якшує концентроване локальне розтирання.

Зведіть до мінімуму непотрібне порушення потоку. Намагайтеся уникати різкої зміни діаметра, різких вигинів з коротким радіусом і погано вирівняних з'єднань труб, щоб навантаження від зносу розподілялося більш рівномірно.

Стандартизуйте процедури встановлення на місці. Навіть преміальні керамічні компоненти вийдуть з ладу передчасно через низьку якість підгонки. Обробка поверхні сталевої основи, нанесення клею, вирівнювання керамічної плитки та контроль зазору між швами мають велике значення. Гладка внутрішня поверхня допомагає запобігти додатковому вторинному стиранню, викликаному турбулентністю.

Чи повністю зупинить керамічне покриття знос трубопроводу PCI?

Керамічне покриття значно уповільнює деградацію труби, але не може повністю усунути знос. Ефективність обслуговування в реальному світі залежить від особливостей матеріалу вугілля, фактичних параметрів транспортування, схеми трубопроводу та якості виконання польового монтажу. Основна цінність керамічного покриття полягає в подовженні інтервалів технічного обслуговування та зниженні частоти заміни компонентів для схем PCI доменної печі.

Заключні думки

Раціональне проектування конструкції з керамічним покриттям для трубопроводів для вдування вугілля в доменну піч починається з визначення того, де і як відбувається знос. Прямі секції труб спираються на суцільні керамічні муфти з оксиду алюмінію; лікті вимагають посиленого захисту від ударів; перехідні редуктори потребують облицювальних структур, що зберігають стабільний перехід матеріалу.

Інженери із закупівель можуть оцінити керамічні рішення на основі глинозему разом з альтернативними варіантами, включаючи серію зварювання з карбідом хрому, серію композитних гумових керамічних матеріалів і серію композитних труб відповідно до параметрів об’єкта. Поєднання належного обладнання для облицювання з оптимізованою схемою трубопроводу дозволяє об’єктам PCI досягти довшого терміну служби компонентів, меншої кількості зупинок у виробництві та більш стабільної роботи доменної печі.

Замість того, щоб просто вказувати більш товсту керамічну плитку, доцільніше налаштувати схеми облицювання на основі реальних робочих умов транспортування вугілля. Якщо ви шукаєте зносостійкі компоненти труб для модернізації PCI доменної печі або нових будівельних проектів, не соромтеся надіслати електронний лист нашій команді Shandong Qishuai Wear-Resistant Equipment Co., Ltd. Поділіться своїми розмірами трубопроводу, параметрами якості вугілля та умовами експлуатації, і ми розробимо цільові пропозиції щодо продукту для вашого проекту.

Електронна адреса: qishuai@zbqishuai.cn