دليل اختيار ألواح شبكة تبريد الكلنكر الأسمنتي

في إنتاج الأسمنت، يؤثر اختيار ألواح شبكة التبريد بشكل مباشر على كفاءة التبريد وعمر المعدات وتكاليف الإنتاج. تختلف ظروف العمل لخطوط الإنتاج المختلفة بشكل كبير، والاختيار العشوائي للنماذج القياسية يؤدي في كثير من الأحيان إلى أداء دون المستوى أو إهدار التكاليف. يجب أن يعتمد الاختيار العلمي على تحليل دقيق لظروف الإنتاج الخاصة بالفرد وبناء نموذج مطابق من أبعاد متعددة.

1. الاختيار الأساسي بناءً على خصائص الكلنكر

تشكل الخصائص الفيزيائية للكلنكر الأساس الأساسي للاختيار. بالنسبة للكلنكر عالي السيليكون (محتوى SiO2 > 22٪)، فإن جزيئاته الصلبة (صلابة موس 7) تسبب تآكلًا شديدًا للغاية في قطع صفيحة الشبكة، لذلك يجب إعطاء الأولوية لألواح الشبكة ذات المعالجة السطحية ذات الصلابة العالية. يميل الكلنكر عالي الألومينا (محتوى Al₂O₃ > 6%) إلى تكوين مادة منصهرة لزجة أثناء عملية التبريد، مما يزيد من مخاطر الانسداد. يجب استخدام ألواح شبكية ذات ثقوب طويلة (نسبة الطول إلى القطر 3:1)، مع تصميم زاوية ميل 30 درجة، مما يمكن أن يقلل من تكرار الانسداد بنسبة 70%. وتظهر ممارسة خط إنتاج الأسمنت الألوميني أن هذا التصميم يمتد دورة التنظيف من مرة واحدة في الأسبوع إلى مرة واحدة في الشهر. بالنسبة لخطوط الإنتاج ذات التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة (مثل التشغيل والإيقاف المتكرر للأفران الدوارة)، يجب أن تتحمل ألواح الشبكة الصدمات الحرارية الشديدة. يجب اختيار الشبكات المصنوعة من مواد متدرجة (سطح Cr25Ni20 + داخلي Cr18Ni9). يمكن أن يصل عمر التعب الحراري إلى 800 دورة، وهو أكثر من ضعف عمر التعب الحراري للمادة الواحدة.

2. التوازن بين القدرة الإنتاجية وكفاءة التبريد

يحدد مقياس القدرة الإنتاجية متطلبات كفاءة التهوية للوحة الشبكة. عندما تكون سعة خط الإنتاج أكبر من 5000 طن / يوم، يجب اختيار تصميم بنسبة فتحة عالية (نسبة الفتحة> 35٪)، مثل لوحة شبكية ذات فتحة مربعة (تباعد الفتحة 1.5 مرة قطر الفتحة) لتوفير مساحة تهوية أكبر. تولي خطوط الإنتاج الصغيرة والمتوسطة الحجم (<2000 طن / يوم) اهتمامًا أكبر بالتحكم في التكاليف ويمكنها اختيار ألواح الشبكة المركبة المنسوجة ذات الشرائط الأكثر فعالية من حيث التكلفة. في إطار ضمان كفاءة التبريد الأساسية، يمكن خفض تكلفة الشراء بنسبة 30%. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن مقاومته للتآكل محدودة وهو مناسب لظروف العمل ذات صلابة الكلنكر المنخفضة. يجب أن يتوافق نوع المبرد أيضًا: تحتاج مبردات الشبكة من النوع الدفعي إلى استخدام لوحة شبكة مركبة متحركة / ثابتة (قابلية الحركة 30٪ -50٪)، في حين تتطلب مبردات الشبكة من النوع المتحرك لوحة شبكة مشي متكاملة خاصة، يجب زيادة قوتها بنسبة 50٪ مقارنة بالأنواع العادية لتحمل تأثير المشي.

3. مطابقة دقيقة لتوزيع مجال درجة الحرارة

تتطلب الاختلافات في درجات الحرارة في مناطق مختلفة من مبرد الشبكة اختيارًا متباينًا. يجب أن يكون القسم ذو درجة الحرارة العالية (منطقة المدخل، درجة الحرارة 1000-1400 درجة مئوية) مصنوعًا من مادة ZG40Cr25Ni20، والتي لا يزال فيلم أكسيد Cr₂O₃ الخاص بها قادرًا على الحفاظ على الكثافة (المسامية <1%) عند 1150 درجة مئوية. يعتبر قسم درجة الحرارة المتوسطة (المنطقة المتوسطة، 600-1000 درجة مئوية) مناسبًا لمادة ZG30Cr26Ni5. يشكل عنصر النيتروجين المضاف بنسبة 0.1% مرحلة تقوية Cr₂N، والتي تحافظ على قوة الخضوع عند 650 درجة مئوية فوق 350 ميجا باسكال. في إحدى الحالات، تكون مدة خدمة ألواح الشبكة المصنوعة من هذه المادة في منطقة درجة الحرارة المتوسطة أطول بنسبة 30% من تلك الخاصة بـ ZG35Cr24Ni7SiN، كما تنخفض التكلفة بنسبة 20%. في قسم درجة الحرارة المنخفضة (منطقة الخروج، <600 درجة مئوية)، يمكن أن يحدث الفشل الناجم عن التآكل بسبب ZG30Cr18Mn12Si2N، الذي يتمتع بمقاومة تآكل أعلى بنسبة 40% من الفولاذ المقاوم للحرارة. في خط إنتاج الأسمنت الجيري، تصل فترة الاستبدال إلى 18 شهرًا.

4. التكيف التعاوني لمعلمات الجهاز

يجب أن يتوافق اختيار لوحة الشبكة مع معلمات نظام التهوية لمبرد الشبكة. عندما يكون ضغط المروحة أكبر من 8 كيلو باسكال، يجب أن تكون القوة الانضغاطية للوحة الشبكة ≥400 ميجا باسكال، ويوصى باستخدام هيكل تقوية على شكل "I".

بالنسبة لألواح الشبكة المتحركة، فإن تردد حركتها (عادةً 3-5 مرات/دقيقة) يحدد اختيار هيكل الختم. بالنسبة لسيناريوهات الحركة عالية التردد، يجب استخدام الأختام المتدرجة + شرائط المطاط الفلوري للتحكم في معدل التسرب أقل من 0.5٪، في حين يمكن استخدام الأختام المسطحة العادية في سيناريوهات التردد المنخفض لتقليل التكاليف.

يؤثر عرض فراش الشبكة أيضًا على الاختيار: تحتاج أسرة الشبكة العريضة (>4 أمتار) إلى اعتماد تصميم معياري، ويتم التحكم في وزن لوحة الشبكة الفردية في حدود 50 كجم لسهولة الاستبدال؛ يمكن استخدام ألواح شبكية متكاملة في أسِرّة الشبكات الضيقة (<2.5 متر) لتقليل مشاكل التسرب الناتجة عن فجوات الوصل.

إن اختيار لوحة الشبكة الصحيحة ليس مجرد مطابقة بسيطة للمعلمات، بل هو مشروع منهجي يعتمد على فهم عميق لـ "شخصية" خط الإنتاج الخاص بك. لا يمكننا إيجاد حل يلبي متطلبات الأداء ويكون معقولاً اقتصاديًا إلا من خلال تحويل بيانات حالة التشغيل إلى مؤشرات اختيار قابلة للقياس ودمجها مع تحليل تكلفة دورة الحياة الكاملة. من المستحسن إنشاء قاعدة بيانات لاستخدام الشبكة لتسجيل الأداء الفعلي للنماذج المختلفة، وتجميع بيانات الخبرة للاختيار اللاحق، وتشكيل حلقة حميدة من التحسين المستمر.