Çimento Fırın Sisteminin Refrakter Malzemelere Etkisi

Çimento fırın sistemindeki refrakter malzemelerin taşıdığı stresler temel olarak şunları içerir:
(1) Termal stres;
(2) Kimyasal stres;
(3) Mekanik stres.
Refrakter astarın hasarı üç stresin etkileşiminin sonucudur.
Klinkerin kalsinasyon işlemi sırasında hammaddelerin, fırın malzemelerinin ve klinkerin sıcaklığı oda sıcaklığından yaklaşık 1430 dereceye kadar ısıtılır ve yakıtın fırında yanma sıcaklığı kademeli olarak 1800-2000 dereceden 350 derecenin altına düşer. Klinkerin soğutulması sırasında klinker havayla yaklaşık 100 dereceye kadar soğutulurken, hava da oda sıcaklığından 1000 derecenin üzerine ısıtılır. Yukarıdaki işlem sırasında baca gazı, hava, hammaddeler, fırın malzemeleri ve klinkerin astar ve metal bileşenlere radyasyon, konveksiyon ve ısı transferine termal stres denir.
Çimento klinkerinin kalsinasyon işlemi sırasında, hammadde ve yakıttaki çeşitli bileşikler, farklı çalışma koşulları altında kimyasal reaksiyonlara uğrar ve bu da katı, erimiş (sıvı faz) ve gaz- fazındaki bileşiklerin refrakter astar ve metal bileşenlere sızmasıyla sonuçlanır. Bu bileşikler, astarın ve metal bileşenlerin içindeki bileşiklerle reaksiyona girerek hacmi değişen düşük erime sıcaklığına sahip bileşikler üretir ve bu da astar ve metal bileşenlerde kimyasal stres olarak bilinen hasara neden olur.
Çimento klinkerinin kalsinasyon işlemi sırasında, gaz içeren malzemeler ve toz, astar ve metal bileşenlere hareket ederek ısıyı aktarır, bunların aşınmasına ve/veya ısıtıldığında hacim genleşmesine neden olur, bu da astar ve metal bileşenlerde mekanik stres olarak adlandırılan stres hasarına neden olur. Mekanik stres, teknolojik optimizasyon yoluyla uygun şekilde azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir.