시멘트 로터리 가마용 내화 캐스터블 및 내화 앵커 설계

시멘트 로터리 가마는 극한의 기계적, 열적, 화학적 조건에서 작동합니다. 내화 캐스터블과 앵커(-)로 구성된 내부 라이닝 시스템(-)은 가마의 신뢰성, 열 효율 및 사용 수명을 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다.
내화 앵커의 적절한 설계 및 설치는 캐스터블 라이닝이 강철 쉘에 단단히 부착된 상태를 유지하는 동시에 가마 작동 중 팽창 및 수축을 제어할 수 있도록 보장합니다.

$Refractory Anchors install for Cement Rotary Kilns$

내화물 앵커내화물 캐스터블에 널리 사용됩니다. 금속 앵커는 Y, V, L 등의 모양과 원형 단면 및 기타 구성으로 제공됩니다. 그림 1은 Y-형 앵커와 수직 벽에 사용되는 확장 조인트를 보여줍니다.
앵커의 한쪽 끝은 쉘에 용접되고 다른 쪽 끝은 라이닝에 내장됩니다. 앵커는 쉘과 라이닝을 단일 장치로 연결하여 가마 벽이 부풀어 오르거나 무너지는 것을 방지합니다. 그러나 가열되면 금속이 산화되고 팽창하여 내화물에 상당한 압축 응력을 가합니다. 금속 및 내화물의 열팽창 계수는 크게 다릅니다. 부적절하게 설계된 확장 조인트는 금속-내화 복합 구조에 상당한 열 응력을 유발할 수 있습니다. 심한 경우 앵커가 빠지거나 캐스터블이 심하게 파손될 수 있습니다. 따라서 앵커를 설계할 때 다음 사항을 고려해야 합니다.
① 금속 앵커의 선단은 화로 벽 두께의 2/3로 매립되어야 합니다.
② 앵커는 사용온도에서 양호한 내산화성을 나타내야 한다. 표 1은 다양한 앵커 재료의 강도와 온도 사이의 관계를 보여줍니다.
③ 금속앵커의 표면을 테이프로 감거나 도색하여 신축이음부를 만든다. 캐스터블의 팽창과 손상을 방지하기 위해 금속 앵커의 머리 부분을 플라스틱으로 덮어야 합니다.
④ 넓은 면적에 부을 때에는 분할하여 작업한다. 각 섹션의 크기는 약 1.5m²여야 합니다. 확장 조인트는 앵커 간격의 중앙에 위치해야 합니다.
⑤ 일반적으로 금속앵커 사이의 간격은 시공두께의 1.5~3배로 한다. 간격은 수직 벽의 경우 더 높고 상단 벽의 경우 더 낮아야 합니다. 표 2는 Y-모양의 스트립 단면-을 가진 금속 앵커 구성의 예를 보여줍니다.

내화 앵커 및 캐스터블 설계의 원리

(1) 앵커 간격 및 배치
앵커 간격은 캐스터블 레이어가 자중과 열 응력에 얼마나 잘 저항할 수 있는지를 결정합니다.-
회전식 가마 라이닝의 일반적인 간격:
수평 간격: 150~250mm
수직 간격: 200~300mm
앵커 밀도: 평방미터당 12~20개(라이닝 두께에 따라 다름)
내화물을 통해 열교가 발생하는 것을 방지하려면 앵커를 엇갈린 패턴으로 배치해야 합니다.

(2) 라이닝 두께 및 앵커 길이
앵커는 주조 가능한 두께의 약 2/3까지 확장되어야 하며 - 뜨거운 면에 닿지 않아야 합니다.
라이닝 두께 (mm) 권장 앵커 길이 (mm) 앵커 유형
50~100 60~80V-유형
100–200 100–140 Y-유형
200–300 150–200 골판지 또는 U-유형
이렇게 하면 앵커가 라이닝의 자중을 지탱하는 동시에 뜨거운 표면 근처에서 자유롭게 팽창할 수 있습니다.

(3) 시멘트가마용 앵커재

회전식 가마는 산화 대기 및 때로는 알칼리{0}}가 풍부한 대기에서 작동합니다.
따라서 앵커 재료는 산화, 스케일링 및 화학적 공격에 저항해야 합니다.

재료 최대. 온도(도) 비고
스테인레스 스틸 310S 1100 이하 가마 본체 표준 재질
AISI 253MA 1200 이하 높은 크리프 저항 및 열 안정성
인코넬 601 / 625 1250 이하 버너 구역 및 전환 구역에 탁월
RA330 1200 이하 장기간 사이클링 및 얼굴 뜨거운 부위에-