L'influenza del sistema del forno da cemento sui materiali refrattari

Le sollecitazioni a carico dei materiali refrattari presenti nell’impianto del forno da cemento comprendono principalmente:
(1) Stress termico;
(2) Stress chimico;
(3) Sollecitazione meccanica.
Il danneggiamento del rivestimento refrattario è il risultato dell'interazione di tre sollecitazioni.
Durante il processo di calcinazione del clinker, la temperatura delle materie prime, dei materiali del forno e del clinker viene riscaldata dalla temperatura ambiente a circa 1430 gradi e la temperatura di combustione del combustibile nel forno diminuisce gradualmente da 1800-2000 gradi a meno di 350 gradi. Durante il processo di raffreddamento del clinker, il clinker viene raffreddato a circa 100 gradi dall'aria, mentre l'aria viene riscaldata dalla temperatura ambiente fino a oltre 1000 gradi. Durante il processo di cui sopra, l'irraggiamento, la convezione e il trasferimento di calore dei gas di combustione, dell'aria, delle materie prime, dei materiali del forno e del clinker al rivestimento e ai componenti metallici sono chiamati stress termico.
Durante il processo di calcinazione del clinker di cemento, vari composti nelle materie prime e nel combustibile subiscono reazioni chimiche in diverse condizioni di lavoro, con conseguente infiltrazione di composti solidi, fusi (fase liquida) e gassosi- nel rivestimento refrattario e nei componenti metallici. Questi composti reagiscono con i composti all'interno del rivestimento e dei componenti metallici per generare composti a bassa temperatura di fusione che cambiano di volume, causando danni al rivestimento e ai componenti metallici, noti come stress chimico.
Durante il processo di calcinazione del clinker di cemento, i materiali e le polveri contenenti gas si muovono e trasferiscono calore al rivestimento e ai componenti metallici, causandone l'erosione e/o l'espansione del volume durante il riscaldamento, con conseguenti danni da stress al rivestimento e ai componenti metallici, chiamati stress meccanici. Lo stress meccanico può essere adeguatamente ridotto o eliminato attraverso l'ottimizzazione tecnologica.