Çimento üretiminde döner fırınlarda kullanılan refrakter malzemelerin ömrüne etki eden faktörlerin incelenmesi

Abstract

ÖZET Endotermik bir reaksiyon olan klinker üretimi yaklaşık 1400°C'de döner firınlarda gerçekleşir. Fırınlarda çelik yapıyı yüksek sıcaklıkların olumsuz etkilerinden korumak ve ısı ekonomisi sağlamak ve kesintisiz bir üretim için iyi bir refrakter örgü firın içinde olmalıdır. Döner firınlarda yaklaşık olarak 300- 700 ton civarında tuğla kullanılır. Bu ise yaklaşık olarak 40.000 - 85.000 adet tuğla demektir. Tuğlaların firın içine ringler halinde örülmesi sebebiyle her bir tuğla zincirin bir halkası konumundadır. Herhangi bir tuğlanın aşınması veya düşmesi o bölgedeki refrakter örgünün tamamım etkiler ve çelik konstrüksiyonun sıcaklığını ergime derecesine kadar arttırabilir. Bunu önlemenin yegane çaresi fırını durdurup örgüyü yenilemektir. Fırınların çalışma süreleri içindeki refrakter örgü ile doğrudan ilgilidir. Fırın işletme maliyetlerinde refrakterin payı %1 lerde olmasına rağmen refrakter hasarlarından kaynaklanan üretim kayıpları büyük boyutlardadır ve bu hasarların genelde döner fınnların sinter bölgesinde olmaktadır. Örn. 800.000 ton/yıl klinker üretim kapasitesine sahip bir fırında refrakter hasarlarından dolayı olan duruşlar yaklaşık 100.000 ton / yıl üretim kaybına neden olabilir. Bunun haricindeki duruş sebeplerinin hepsinin toplamı bile bu rakamın yanında önemsiz kalmaktadır. Çalışma nın amacı klinker üretiminde önemli yeri olan döner fırın sinter bölgesi refrakter malzemeleri ; hammaddelerinden mineralojisine, fiziksel, kimyasal ve termal özelliklerinden aşınmalarına kadar geniş bir perspektifte ele alınması ve problemlere çözüm önerileri getirilmesi ve en uzun ömrü alabilmek için gerekli şartların ortaya çıkarılmasıdır.. Refrakter malzemelere girmeden önce çalışma şartlarım tanımlayabilmek amacıyla çimentonun tanımı verilmiş ve kısaca klinkerizasyon prosesi anlatılmış ve döner fırından bahsedilmiştir.

ABSTRACT Producing of clinker which is an endothermic reaction, occurs approx. at 1400 °C in rotary kilns. In order to protect the steel structure from negative effects of high temperature and to provide heat economy and for continuos production in kilns a good refractory lining must be in kiln. In rotary kilns approx. 300-700 tons brick are used. It means nearly 40.000 - 85.000 units of brick. Because of installation of bricks as rings, each brick is one of the hoop of a chain. Wearing or dropping any brick effects whole refractory lining in mat area and it can increase the heat of kiln sheel up to melting temp. The only solution of preventing this to shot down and renewed the lining. Working period of kilns is diretly concerned with lining that is inside. Although the share of refractory in kilns operating costs is less than 1% production loses which are caused by refractory damages are high dimensions and these damages usually occur sintering zone of kilns. For instance a kiln which has 800.000 tpy clinker production capacity, shot downs because of lining damages may cause apprrox. 100.000 tpy production loses. Even the total of the whole reasons of shot downs excluding this is unimportant comparing with this quantity. The aim of this project is refractory equipment of kilns sintering zone was considered in a wide perspective such as from its raw materials to mineralogy, from its physical, chemical and thermal properties to wearing conditions and also suggestions for solution that their problems were given. before start up refractory in order to know operatig condition the definition of cement was given and chemical process of clinker was expressed shortly and rotary kiln was mentioned.