Na produção de cimento, a seleção de placas de grelha de resfriamento afeta diretamente a eficiência do resfriamento, a vida útil do equipamento e os custos de produção....
Luoyang Zhili New Materials estabelecido em 1992, é um dos principais centros de processamento de materiais resistentes ao uso no mundo, fornecendo serviço de alta qualidade de peças de uso para mineração, cimento, central, aço, indústrias de carvão, etc.
Zhili New Materials
Na produção de cimento, a seleção de placas de grelha de resfriamento afeta diretamente a eficiência do resfriamento, a vida útil do equipamento e os custos de produção. As condições de trabalho de diferentes linhas de produção variam muito, e selecionar cegamente modelos padrão muitas vezes leva a um desempenho abaixo do padrão ou desperdício de custos. A seleção científica precisa ser baseada na análise precisa das próprias condições de produção e na construção de um modelo correspondente a partir de múltiplas dimensões.
1. Seleção básica com base nas características do clínquer
As propriedades físicas do clínquer são a base principal para seleção. Para clínquer com alto teor de silício (teor de SiO2 > 22%), suas partículas duras (dureza Mohs 7) causam desgaste de corte extremamente severo na placa de grelha, portanto, placas de grelha com tratamento de superfície de alta dureza devem ter prioridade. O clínquer com alto teor de alumina (teor de Al₂O₃ > 6%) tende a formar uma fusão viscosa durante o processo de resfriamento, o que apresenta alto risco de entupimento. Devem ser utilizadas placas de grelha de furo longo (relação comprimento-diâmetro 3:1), combinadas com um projeto de ângulo de inclinação de 30°, o que pode reduzir a frequência de entupimentos em 70%. A prática de uma linha de produção de cimento de aluminato mostra que esse projeto estende o ciclo de limpeza de uma vez por semana para uma vez por mês. Para linhas de produção com grandes flutuações de temperatura (como partidas e paradas frequentes de fornos rotativos), as placas de grelha precisam suportar choques térmicos severos. Devem ser selecionadas grelhas feitas de materiais gradientes (superfície Cr25Ni20 + interno Cr18Ni9). Sua vida útil em fadiga térmica pode chegar a 800 ciclos, o que é mais de 2 vezes maior que a de um único material.
2. Equilíbrio entre capacidade de produção e eficiência de refrigeração
A escala da capacidade de produção determina os requisitos de eficiência de ventilação da placa de grelha. Quando a capacidade da linha de produção for maior que 5000 t/d, um projeto de alta taxa de abertura (taxa de abertura > 35%) deve ser selecionado, como uma placa de grelha com furo quadrado (espaçamento do furo 1,5 vezes o diâmetro do furo) para fornecer uma área de ventilação maior. Linhas de produção de pequeno e médio porte (<2000t/d) prestam mais atenção ao controle de custos e podem escolher placas de grelha composta de tela de sarja mais econômicas. Sob a premissa de garantir eficiência básica de resfriamento, o custo de aquisição pode ser reduzido em 30%. Entretanto, é importante ressaltar que sua resistência ao desgaste é limitada e é indicada para condições de trabalho com baixa dureza do clínquer. O tipo de refrigerador também precisa ser compatível: refrigeradores de grelha do tipo push precisam usar uma placa de grelha combinada móvel/fixa (mobilidade de 30% a 50%), enquanto refrigeradores de grelha do tipo walk-in exigem uma placa de grelha integral especial, cuja resistência deve ser aumentada em 50% em comparação aos tipos comuns para suportar o impacto da caminhada.
3. Correspondência precisa da distribuição do campo de temperatura
As diferenças de temperatura em diferentes áreas do refrigerador da grelha exigem uma seleção diferenciada. A seção de alta temperatura (área de entrada, temperatura de 1000-1400℃) deve ser feita de material ZG40Cr25Ni20, cujo filme de óxido de Cr₂O₃ ainda pode manter a densidade (porosidade <1%) a 1150℃. A seção de temperatura média (zona intermediária, 600-1000℃) é adequada para o material ZG30Cr26Ni5. O elemento N 0,1% adicionado forma uma fase de reforço Cr₂N, que mantém o limite de escoamento em 650℃ acima de 350MPa. Em um caso, a vida útil das placas de grelha feitas deste material na zona de temperatura média é 30% maior do que a do ZG35Cr24Ni7SiN, e o custo é reduzido em 20%. Na seção de baixa temperatura (área de saída, <600℃), a falha dominada pelo desgaste pode ser causada pelo ZG30Cr18Mn12Si2N, que tem 40% mais resistência ao desgaste do que o aço resistente ao calor. Em uma linha de produção de cimento calcário, o período de substituição chega a 18 meses.
4. Adaptação colaborativa dos parâmetros do dispositivo
A seleção da placa de grelha deve corresponder aos parâmetros do sistema de ventilação do resfriador de grelha. Quando a pressão do ventilador for maior que 8 kPa, a resistência à compressão da placa da grelha deve ser ≥ 400 MPa, e é recomendado o uso de uma estrutura de reforço em forma de “I”.
Para placas de grelha móveis, sua frequência de movimento (geralmente 3-5 vezes/min) determina a seleção da estrutura de vedação. Para cenários de movimento de alta frequência, vedações escalonadas + tiras de borracha fluorada devem ser usadas para controlar a taxa de vazamento abaixo de 0,5%, enquanto vedações planas comuns podem ser usadas em cenários de baixa frequência para reduzir custos.
A largura da grelha também afeta a seleção: grelhas largas (>4m) precisam adotar um design modular, e o peso de uma única placa de grelha é controlado dentro de 50 kg para fácil substituição; leitos de grelha estreitos (<2,5 m) podem usar placas de grelha integradas para reduzir problemas de vazamento causados por folgas de emenda.
A seleção correta da chapa de grelha não é uma simples correspondência de parâmetros, mas um projeto sistemático baseado em uma compreensão profunda da "personalidade" da própria linha de produção. Somente convertendo dados de condições operacionais em indicadores de seleção quantificáveis e combinando-os com uma análise completa do custo do ciclo de vida, podemos encontrar uma solução que atenda aos requisitos de desempenho e seja economicamente razoável. É recomendável estabelecer um banco de dados de uso de grade para registrar o desempenho real de diferentes modelos, acumular dados de experiência para seleção subsequente e formar um ciclo virtuoso de otimização contínua.
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