लॉन्ग रोलर किल्न सिस्टम में थर्मल ग्रेडिएंट जोखिम

लंबे रोलर ओवन प्रणालियों में, थर्मल प्रबंधन हीटिंग और फायरिंग चरणों तक सीमित नहीं है।बंद करने और तापमान कम करने के दौरान शीतलन एकरूपताभट्ठी के फर्नीचर और सिरेमिक रोलर्स की संरचनात्मक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण है।

क्षेत्र अनुभव से पता चलता है कि स्थिर उच्च तापमान संचालन के दौरान रोलर विफलता अक्सर नहीं होती है। इसके बजाय, शीतलन के दौरान क्षति अक्सर शुरू होती है,जब भट्ठी की लंबाई के साथ और रोलर के क्रॉस सेक्शन के पार थर्मल ग्रेडिएंट अधिक स्पष्ट हो जाते हैं.

इस लेख में विश्लेषण किया गया है कि शीतलन असमानता रोलर ओवन की विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक क्यों है।

छोटे भट्टियों की तुलना में, लंबे रोलर भट्टियों में स्वाभाविक रूप से निम्न विशेषताएं होती हैंः

• भट्ठी की लंबाई के साथ बड़े तापमान ढाल

• धीमा थर्मल प्रतिक्रिया समय

• असमान वायु प्रवाह वितरण

• विभिन्न क्षेत्रों में शीतलन दरें

• अग्निरोधक संरचनाओं से देरी से गर्मी का अपव्यय

जैसे-जैसे भट्ठी की लंबाई बढ़ती है, समान शीतलन प्राप्त करना काफी कठिन हो जाता है, विशेष रूप से सतत उत्पादन प्रणालियों में जैसे कि सिरेमिक फायरिंग और उच्च-प्रभावित सिंटरिंग लाइनें।

शीतलन के दौरान, प्रणाली के विभिन्न भाग अलग-अलग दरों पर संकुचित होते हैंः

• सतह के क्षेत्र तेजी से ठंडा

• कोर क्षेत्र थर्मल रूप से विस्तारित रहते हैं

• अंतर संकुचन तन्यता तनाव उत्पन्न करता है

यदि थर्मल ग्रेडिएंट सामग्री की सहिष्णुता से अधिक है, तो स्थानीय क्रैकिंग हो सकती है, विशेष रूप से कमजोर सिरेमिक घटकों में जैसे कि सीआईसी रोलर्स।

सिलिकॉन कार्बाइड रोलर्स उच्च तापमान पर उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करते हैं, जिसमें उच्च कठोरता, थर्मल चालकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध शामिल हैं।वे असमान शीतलन स्थितियों से उत्पन्न थर्मल तनाव के प्रति संवेदनशील रहते हैं.

जब रोलर बॉडी में तापमान में अंतर होता है:

• बाहरी परतें आंतरिक क्षेत्रों से पहले सिकुड़ जाती हैं

• थर्मल असंगतता तन्यता तनाव उत्पन्न करती है

• किनारों और समर्थन क्षेत्रों में तनाव एकाग्रता बढ़ जाती है

उच्च प्रदर्शन वाले घटक जैसेरोलर फायर ओवन के लिए दबाव रहित सिंटर किए गए SiC सिरेमिक रोलर्सइन कठिन परिस्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन सिस्टम स्तर पर थर्मल नियंत्रण आवश्यक है।

भट्ठी की धुरी के साथ असमान शीतलन निम्न कारणों से हो सकता हैः

• पंखे की स्थिति

• वायु रिसाव

• दरवाजे खोलने के प्रभाव

• स्थानीय इन्सुलेशन अंतर

इसके परिणामस्वरूप अक्षीय तापमान ढाल और असमान संकुचन व्यवहार होता है।

सतह के क्षेत्र कोर की तुलना में तेजी से ठंडा होते हैं, जिससे विपरीत थर्मल ग्रेडिएंट बनते हैं। इससे सतह और किनारे के क्षेत्रों के पास तन्यता तनाव जमा हो जाता है।

स्थिर संचालन के दौरान, थर्मल स्थितियां अपेक्षाकृत संतुलित होती हैं। हालांकि, बंद होने के दौरानः

• शीतलन दरें भिन्न होती हैं

• वायुप्रवाह वितरण में तेजी से परिवर्तन

• सतह का तापमान आंतरिक तापमान से अधिक तेजी से गिरता है

यह लंबे भट्ठी प्रणालियों में रोलर विफलता के लिए सबसे अधिक जोखिम वाले चरणों में से एक को बंद कर देता है।

ठंडा करने वाली हवा को समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए ताकि स्थानीय अतिशीत होने से बचा जा सके, विशेष रूप से रोलर के अंत और समर्थन क्षेत्रों के पास।

धीरे-धीरे ठंडा होने से थर्मल शॉक कम होता है और तन्यता तनाव कम होता है।

एक पूर्ण भट्ठी विश्वसनीयता रणनीति के लिए सामग्री, संरचना और थर्मल व्यवहार के एकीकृत नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

की एक पूरी श्रृंखलासिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक सामग्री और भट्ठी प्रणाली समाधानउच्च तापमान औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध है, जिसमें रोलर्स, बीम और अनुकूलित भट्ठी घटक शामिल हैं।

जैसे-जैसे भट्ठी की लंबाई बढ़ती है:

• थर्मल लेग अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है

• समर्थन बिंदुओं को बाध्यता तनाव जमा

• वायु प्रवाह का मार्ग कम समान हो जाता है

• संरचनात्मक भिन्नताएं स्थानीय तनाव क्षेत्रों का परिचय देती हैं

इसका अर्थ है कि लंबी भट्टियों में छोटी प्रणालियों की तुलना में काफी अधिक सटीक थर्मल प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

शीतलन एकरूपता लंबी भट्ठी प्रणालियों में रोलर विश्वसनीयता को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है।

कई मामलों में:

• स्थिर उच्च तापमान संचालन सबसे खतरनाक स्थिति नहीं है

• बंद होने के दौरान असमान शीतलन उच्चतम थर्मल तनाव पैदा करता है

विश्वसनीय संचालन के लिए निम्नलिखित का नियंत्रण आवश्यक हैः

• थर्मल ग्रेडिएंट वितरण

• वायु प्रवाह संतुलन

• समर्थन लचीलापन

• नियंत्रित शीतलन प्रक्रियाएं

शांक्सी केगु न्यू मटेरियल टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड