Ako navrhnúť konštrukcie s keramickým obložením pre vysokopecné PCI potrubia na vstrekovanie uhlia?

Vysokopecné systémy vstrekovania práškového uhlia (PCI) vyžadujú konzistentnú a bezproblémovú dopravu materiálu pre bežné pracovné postupy tavenia. Vnútri potrubia sa jemné častice uhlia pohybujú vysokou rýchlosťou a narážajú na vnútornú stenu počas dlhých prevádzkových hodín. Aj keď je práškové uhlie v porovnaní s tvrdou minerálnou rudou mäkké, predĺžený pneumatický prenos postupne opotrebuje komponenty potrubia. Najviac sa poškodia ohyby potrubia, pri ktorých dochádza k posunu smeru prúdenia.

Prevádzkovatelia zariadení sa často stretávajú s týmito praktickými bolesťami hlavy:

· Silná erózia materiálu na lakťových častiach

· Postupné stenčovanie stien na miestnych segmentoch potrubia

· Neočakávaný únik z potrubia vedúci k neplánovaným prestojom

· Častá výmena dielov pri silne opotrebovaných častiach potrubia

Na riešenie týchto bolestivých bodov sa keramická výstelka odolná voči opotrebovaniu stala bežnou ochrannou možnosťou pre zóny s vysokým opotrebovaním v rámci PCI potrubí. Jednoduchá montáž keramických dlaždíc na vnútorné časti potrubia však neprinesie očakávanú životnosť. Inžinieri musia prispôsobiť rozloženie obloženia na základe skutočných vzorov opotrebovania pozdĺž celého dopravného okruhu.

Aké spúšťače sa opotrebúvajú na PCI potrubiach vysokej pece?

Poškodenie potrubia zriedka pochádza zo samotného prúdenia vzduchu. Skutočná hnacia sila spočíva v tuhých časticiach uhlia, ktoré sú prenášané vo vnútri prúdu vzduchu. Pri prevádzke pri vysokých rýchlostiach dopravy:

· Pevné častice opakovane narážajú na vnútorné povrchy potrubia

· Jemné zrná uhlia vytvárajú trvalé klzné odieranie.

· Presmerovanie toku vytvára koncentrované erózne miesta.

Stupeň opotrebovania je riadený viacerými premennými poľa: veľkosťou častíc uhlia, skutočnou dopravnou rýchlosťou, pracovným tlakom systému, stabilitou prietoku a geometrickým usporiadaním potrubia. Keďže sa pracovné podmienky v jednotlivých segmentoch potrubia líšia, univerzálne riešenie obloženia nemôže dobre fungovať v celej sieti PCI. 

Zóny s vysokým opotrebovaním, ktoré stojí za zmienku na potrubiach na vstrekovanie uhlia

Poškodenie opotrebovaním sa nerozšíri rovnomerne po celej dĺžke potrubia; sústreďuje sa na niekoľko typických polôh.

1. Kolená a ohyby potrubia

Kolenové jednotky vynikajú ako najčastejšie miesto poruchy. Keď práškové uhlie zmení smer, častice sa pohybujú vpred zotrvačnosťou a narážajú na vonkajší oblúk ohybov. Tento koncentrovaný náraz spôsobuje, že kolená degradujú oveľa rýchlejšie ako priame potrubia.

2. Redukcie a priemerové prechodové spoje

Náhly posun veľkosti potrubia naruší prúdenie vzduchu a preusporiada distribúciu častíc. Turbulentné prúdenie sa tu formuje a prináša nerovnomerné odieranie materiálu. Bez náležitej ochrany proti opotrebeniu sa reduktory menia na slabé články, ktoré potrebujú pravidelnú kontrolu a údržbu.

3. Vstupné otvory a segmenty vysokorýchlostného potrubia

V miestach podávania a úsekoch so zvýšenou rýchlosťou prúdenia sa frekvencia kolízií častíc prudko zvyšuje. Týmto miestam by sa mala venovať zvýšená pozornosť pri plánovaní ochrany proti opotrebovaniu.

Praktický dizajn konštrukcie s keramickým obložením pre rôzne časti potrubia

Nákupcovia závodov a projektoví inžinieri by mali prispôsobiť tvary obloženia miestnym pracovným podmienkam namiesto toho, aby všade používali rovnaké obloženia.

Priame potrubné segmenty

Priame časti potrubia väčšinou trpia rovnomerným klzným trením. Integrované keramické objímky z oxidu hlinitého alebo prefabrikované rúry s keramickým obložením sú pre tieto sekcie skvelé. Toto nastavenie poskytuje nepretržitý vnútorný povrch odolný voči opotrebovaniu, zachováva hladký tok materiálu a spomaľuje obrusovanie stien pre dlhodobú prepravu prášku. Shandong Qishuai Wear Resistant Equipment Co., Ltd. dodáva kompletné sady sérií kompozitných rúr pokrývajúcich rovné trasy, ohyby a prechodové diely pre modernizáciu systému PCI a novostavby.

Sekcie lakťa a ohybu

Lakte znášajú kombinované nárazové a trecie zaťaženie silnejšie ako rovné rúry, takže vystuženie je nevyhnutné. Na mieste overené možnosti zahŕňajú keramické objímky deleného typu, prefabrikované kolená s keramickou výstelkou a lokálne zosilnené keramické zóny opotrebovania. Pre operačné miesta s mimoriadne silným nárazom častíc je možné vybrať produkty z radu gumovo-keramických kompozitov, ktoré absorbujú nárazy a znižujú riziko keramických triesok. Naše produktové portfólio zahŕňa aj sériu zvárania povlakom z karbidu chrómu pre alternatívne riešenia ochrany proti opotrebeniu pri špeciálnych pracovných scenároch, zatiaľ čo sériu keramiky z karbidu kremíka možno považovať za alternatívnu voľbu materiálu pre použitie v kombinácii s extrémnou koróziou a abráziou.

Redukčné a prechodové segmenty

Okrem odolnosti voči opotrebovaniu musia reduktory udržiavať stabilný prechod materiálu. Pri navrhovaní keramického obloženia pre tieto časti udržujte prechody vnútorných obrysov jemné, vyhýbajte sa náhlym mutáciám dráhy toku a obmedzte turbulentné víry. Zostavené segmentované keramické komponenty vo väčšine prípadov lepšie zapadajú do zložitej geometrie reduktora ako monolitické vložky.

Ako vybrať vhodný typ keramiky pre službu PCI Pipeline

Výber materiálu závisí od intenzity opotrebovania na mieste a očakávaných prevádzkových cyklov.

Keramická podšívka z 92% oxidu hlinitéhoje vhodný na všeobecnú prepravu práškového uhlia s miernym oterom. Vyvažuje slušnú odolnosť proti opotrebeniu a rozpočet projektu pre bežné pracovné podmienky PCI.

Keramická podšívka 95% aluminaje vhodný pre nepretržitú dlhodobú výrobu s vyššími nárokmi na opotrebenie. Vyznačuje sa vyššou hustotou materiálu, lepším výkonom proti oderu a predĺženými servisnými cyklami, ktoré sa široko používajú v mnohých projektoch vysokokapacitného vstrekovania uhlia do vysokých pecí.

Gumovo-keramická kompozitná štruktúra Odporúča sa pre podmienky s ťažkým nárazom častíc, vysokou rýchlosťou prúdenia a mechanickým rázovým zaťažením. Zadná gumená vrstva rozptyľuje silu nárazu a znižuje riziko keramických úlomkov.

Optimalizácia pomocného potrubia na pomalú degradáciu komponentov

Keramická výstelka slúži skôr ako jedno kľúčové opatrenie ako celé riešenie. Celkové usporiadanie potrubia tiež ovplyvňuje skutočnú životnosť.

Riadiť rýchlosť dopravy rozumne. Vyššia rýchlosť prúdenia zosilňuje energiu nárazu častíc. Vyladenie systému by malo zaručiť stabilnú dodávku uhlia bez prenasledovania zbytočne vysokej rýchlosti.

Prijmite rozloženie lakťov s veľkým polomerom. Veľký polomer ohybu uľahčuje ostrý náraz častíc, potláča turbulencie a zmierňuje sústredené lokálne odieranie.

Minimalizujte zbytočné rušenie prietoku. Snažte sa vyhnúť prudkej zmene priemeru, ostrým ohybom s krátkym polomerom a zle zarovnaným spojom rúr, aby sa zaťaženie opotrebovaním rozložilo rovnomernejšie.

Štandardizovať postupy inštalácie na mieste. Dokonca aj prémiové keramické komponenty predčasne zlyhajú so zlou kvalitou lícovania. Povrchová úprava oceľového substrátu, nanášanie lepidla, vyrovnávanie keramických dlaždíc a škárovacia medzera do značnej miery riadia všetky záležitosti. Hladký vnútorný povrch pomáha predchádzať extra turbulenciám vyvolanému sekundárnemu oderu.

Zastaví keramická výstelka úplné opotrebovanie PCI potrubia?

Keramická výstelka výrazne spomaľuje degradáciu potrubia, ale nedokáže úplne eliminovať opotrebenie. Reálny výkon služieb závisí od vlastností materiálu uhlia, skutočných parametrov dopravy, usporiadania potrubí a kvality prevedenia inštalácie v teréne. Hlavná hodnota keramického obloženia spočíva v predĺžení intervalov údržby a znížení frekvencie výmeny komponentov pre vysokopecné PCI obvody.

Záverečné myšlienky

Racionálny dizajn konštrukcie s keramickým obložením pre vysokopecné vstrekovacie potrubia uhlia začína identifikáciou, kde a ako dochádza k opotrebovaniu. Priame časti potrubia sa spoliehajú na súvislé keramické objímky z oxidu hlinitého; lakte vyžadujú zosilnenú ochranu proti nárazu; prechodové redukcie potrebujú výstelkové štruktúry udržujúce stabilný prechod materiálu.

Inžinieri obstarávania môžu zhodnotiť keramické riešenia na báze oxidu hlinitého spolu s alternatívnymi možnosťami, vrátane série zvárania karbidom chrómu, série gumovo-keramických kompozitov a série kompozitných rúr podľa parametrov miesta. Spárovanie správneho hardvéru výstelky s optimalizovaným usporiadaním potrubia umožňuje zariadeniam PCI dosiahnuť dlhšiu životnosť komponentov, menej prestávok vo výrobe a stabilnejšiu prevádzku vysokej pece.

Namiesto jednoduchého špecifikovania hrubších keramických dlaždíc má väčší zmysel prispôsobiť schémy obloženia na základe skutočných pracovných podmienok prepravy uhlia. Ak získavate potrubné komponenty odolné voči opotrebovaniu pre modernizáciu PCI vysokej pece alebo nové stavebné projekty, neváhajte a pošlite e-mail nášmu tímu v Shandong Qishuai Wear-Resistant Equipment Co., Ltd. Podeľte sa o rozmery vášho potrubia, parametre kvality uhlia a prevádzkové podmienky a my vypracujeme cielené návrhy produktov pre váš projekt.

E-mail: qishuai@zbqishuai.cn