يعد تسرب الهواء في أنظمة التسخين المسبق للأفران الدوارة سببًا رئيسيًا لهدر الطاقة فيمصانع الأسمنتمما يؤدي إلى ارتفاع استهلاك الفحم، ومشاكل في جودة الكلنكر، وزيادة تكاليف الإنتاج. تحلل هذه المقالة التسريبات الداخلية والخارجية للفرن وتأثيرها على كفاءة التسخين المسبق، والإصلاحات المثبتة لتحسين التوازن الحراري.
1. تسرب الهواء الداخلي في أنظمة التسخين المسبق
من مراحل التسخين المسبق من المستوى الأول إلى المستوى الخام، يمكن أن تتسبب مخمدات الرفرف المعطلة في أنابيب التفريغ في تجاوز الغاز الساخن، مما يعطل كفاءة تسخين الوجبة الخام. قد يفوت المشغلون حالات الشذوذ في ضغط السخان المسبق ما لم يجروا فحوصات يدوية لنظام الفرن.
1.1 حالة فتح المثبط
تمنع المعايرة غير الصحيحة للثقل الموازن أو اختلال محاذاة المخمد من الإغلاق المحكم، مما يسمح بتسرب الهواء الساخن من مراحل الإعصار.
1.2 قضيب الضغط المعلق
يعد تعليق القضبان لتجنب انسداد الفرن اقتصادًا زائفًا - فهو يقلل من تكدس المواد ولكنه يزيد من استهلاك حرارة نظام الفرن بمقدار 3-51 تيرابايت 3 تيرابايت.
1.3 المحامل البالية أو غير المشحمة
بدون تزييت المحامل ذات درجة الحرارة العالية لقمائن الأسمنت، تتقلص حركة المخمدات، مما يؤدي إلى تفاقم اضطراب تدفق غاز التسخين المسبق.
1.4 الغبار في المحامل
تسمح موانع التسرب الرديئة المقاومة للغبار لأعمدة مخمدات التسخين المسبق بتراكم المواد الكاشطة، مما يسرع من التآكل.
1.5 ألواح المثبط البالية
يؤدي التآكل في مراحل مدخل الفرن إلى حدوث ثغرات، مما يتسبب في تجاوز الغاز وتلبيد الكلنكر غير المتكافئ.
1.6 الفصل بين العمود والمثبط
تتطلب الوصلات المفكوكة الناتجة عن التدوير الحراري فحصًا شهريًا للمكونات الميكانيكية للسخان المسبق.
2. تسرب الهواء الخارجي: من أين يدخل الهواء البارد؟
2.1 تسرب مانع تسرب رأس الفرن
تؤدي الفجوات في غطاء الموقد إلى إدخال هواء كاذب، مما يخفض درجة حرارة الهواء الثانوي بمقدار 50-100 درجة مئوية.
2.2 تشوه فوهة الفرن
تتسبب معدلات التشغيل المفرطة للفرن في تدهور الحرارة، مما يزيد من استهلاك الحرارة النوعية.
2.3 منافذ التفتيش غير المختومة
يمكن لباب وصول واحد مفتوح للسخان المسبق أن يسرب 500-800 نيوتن متر مكعب/ساعة من الهواء البارد.
2.4 ثقوب التفتيش سيئة الإغلاق
قد يقوم المشغلون بفتح فتحات الفحص للراحة، ولا يقومون بإغلاقها بشكل صحيح بعد ذلك، مما يؤدي إلى تسرب الهواء بشكل كبير.
3. العواقب وآثار التكلفة
فقدان الحرارة: تسرب 1% ≈ 5-8 أطنان فحم إضافي/يوميًا (فرن 5000 طن في اليوم)
جودة الكلنكر: تتسبب درجات حرارة منطقة التكليس غير المستقرة في ارتفاع محتوى الجير الحر
الحِمل الكهربائي: تستهلك مراوح ID 10-15% طاقة أكبر لتعويض التسريبات
4. الحلول وأفضل الممارسات
✅ الصيانة الوقائية
اختبارات تشغيل مخمدات الرفرف الأسبوعية
استخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء للكشف عن التسرب
✅ الترقيات التقنية
- تركيب مانعات تسرب مثبتة بمزلاج (تقلل التسرب بمقدار 80%)
- أنظمة ختم رأس الفرن التحديثية مع كتل الجرافيت
✅ الانضباط التشغيلي
تطبيق بروتوكولات إغلاق ثقب التفتيش الصارمة
تدريب الموظفين على تفسير ملامح ضغط الفرن
الخاتمة
يجب على الشركات إعطاء الأولوية لمعالجة تسرب الهواء في أنظمة قمائن الأسمنت. ويجب عليها تعزيز ممارسات الإدارة، وإجراء عمليات تفتيش منتظمة، والحفاظ على الأختام الجيدة لتحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.
لمزيد من المعلومات، يرجى اتصل بنا. داركو ملتزمة بتوفير حلول فعالة لمساعدة أعمالك على تحسين كفاءة الإنتاج.
الأسئلة الشائعة
س: كم مرة يجب فحص مخمدات التسخين المسبق؟
ج: الحد الأدنى الشيكات الشهرية للتآكل، والتشحيم، وتوازن الثقل الموازن.
س: ما هي أفضل مادة مانعة للتسرب للمناطق ذات درجات الحرارة العالية؟
A: ألياف السيراميك المقواة بالنيكل والسبائك يتحمل 1200 درجة مئوية فأكثر مع تآكل منخفض.