बोगी हर्थ फर्नेस रिफ्रैक्टरी और इन्सुलेशन: लाइनिंग डिजाइन, ऊष्मा हानि और सेवा जीवन

बोगी हर्थ फर्नेस रिफ्रैक्टरी और इन्सुलेशन: लाइनिंग डिजाइन, ऊष्मा हानि और सेवा जीवन

बोगी हर्थ भट्टी की लाइनिंग पर बहुत दबाव पड़ता है। लगातार उपयोग के दौरान, गर्म सतह का तापमान 950 से 1100 डिग्री सेल्सियस तक रहता है, जिसमें परिवेशी तापमान से परिचालन तापमान और फिर वापस परिवेशी तापमान तक ऊष्मीय चक्र चलता रहता है। भट्टी का निचला भाग, जहाँ बोगी हर्थ अंदर-बाहर घूमती है, बोगी के पहियों से यांत्रिक भार झेलता है। छत पर भार से विकिरण ऊष्मा पहुँचती है। लाइनिंग के प्रत्येक भाग पर अलग-अलग दबाव पड़ता है, और एक अच्छा डिज़ाइन स्थानीय उपयोग की परिस्थितियों के अनुसार दुर्दम्य पदार्थ का चयन करता है। यह कोई आकर्षक काम नहीं है, लेकिन यही निर्धारित करता है कि भट्टी को बड़े ओवरहाल के बीच 5 साल या 15 साल तक चलाया जा सकता है।

अस्तर वास्तुकला

आधुनिक बोगी हर्थ फर्नेस लाइनिंग में तीन परतें होती हैं। गर्म सतह उच्च-एल्यूमिना ईंट (60 से 80 प्रतिशत Al2O3) या सिरेमिक फाइबर मॉड्यूल की होती है, जो डिज़ाइन तापमान और उपयोग की स्थितियों पर निर्भर करती है। गर्म सतह के पीछे एक इन्सुलेटिंग फायर ब्रिक परत (IFB, 23 से 26 प्रतिशत Al2O3) या कैल्शियम सिलिकेट बोर्ड होता है। सबसे बाहरी परत मिनरल वूल या सिरेमिक फाइबर ब्लैंकेट की होती है जो ठंडी सतह को इन्सुलेशन प्रदान करती है और स्टील शेल को अत्यधिक तापमान से बचाती है।

950 डिग्री सेल्सियस के डिज़ाइन में कुल दीवार की मोटाई आमतौर पर 280 से 350 मिमी होती है, और पूर्ण परिचालन तापमान पर खोल का तापमान 60 डिग्री सेल्सियस से कम होता है। डिज़ाइन के अनुसार ऊष्मा हानि 600 से 900 वाट प्रति वर्ग मीटर दीवार क्षेत्रफल है, जिसका अर्थ है 50 वर्ग मीटर दीवार क्षेत्रफल पर कुल ऊष्मा हानि 30 से 50 किलोवाट। यह एक निरंतर ऊर्जा लागत है, और इसे कम करना ही भट्टी को चलाने में किफायती बनाता है।

सिरेमिक फाइबर मॉड्यूल लाइनिंग

नए बोगी हर्थ फर्नेस डिज़ाइनों की छत और दीवारों पर ईंटों की लाइनिंग की जगह अब काफी हद तक सिरेमिक फाइबर मॉड्यूल का इस्तेमाल होने लगा है। ये फाइबर मॉड्यूल 200 से 300 मिलीमीटर मोटे कंबल की तरह होते हैं जिन्हें अकॉर्डियन के आकार में मोड़ा जाता है और शेल से वेल्डेड स्टेनलेस स्टील एंकरों पर लगाया जाता है। ये मॉड्यूल एक दूसरे के ऊपर दबकर एक निरंतर गर्म सतह बनाते हैं, और मुड़ी हुई संरचना इन्हें थर्मल शॉक के प्रति अच्छा प्रतिरोध प्रदान करती है।

ईंटों की तुलना में फाइबर मॉड्यूल के कई फायदे हैं। इनका तापीय द्रव्यमान 4 से 6 गुना कम होता है, जिसका अर्थ है तेजी से गर्म होना और चक्रीय उपयोग के दौरान कम ऊर्जा की खपत। 1000 डिग्री सेल्सियस पर तापीय चालकता 0.15 से 0.25 वाट प्रति मीटर-केल्विन होती है, जबकि ईंट, फाइबर फाइबर और कंबल के संयोजन की तापीय चालकता 0.6 से 0.8 होती है। इन्हें जल्दी स्थापित किया जा सकता है और इनकी मरम्मत भी आसान है - क्षतिग्रस्त मॉड्यूल को 30 मिनट में काटकर बदला जा सकता है।

इसका नुकसान सेवा जीवन में होता है। 950 डिग्री सेल्सियस तापमान पर निर्मित फाइबर मॉड्यूल 5 से 8 साल तक चलते हैं, जिसके बाद हॉट-फेस मॉड्यूल सिकुड़ने लगते हैं और उनकी मोटाई कम होने लगती है। 1050 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, इनका जीवनकाल घटकर 3 से 5 साल हो जाता है। 1150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, फाइबर मॉड्यूल की अनुशंसा नहीं की जाती है, और डिज़ाइन को वापस ईंटों पर आधारित करना पड़ता है।

उच्च तापमान सेवा के लिए ईंट की परतें

1050 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर चलने वाली बोगी हर्थ भट्टियों के लिए, ईंट की परत लगाना मानक प्रक्रिया है। गर्म सतह पर उच्च-एल्यूमिना ईंट (80 से 90 प्रतिशत Al2O3) का उपयोग किया जाता है, जिसके पीछे 1.0 से 1.4 ग्राम प्रति सेमी³ घनत्व वाली इन्फोर्मेड फाइबर (IFB) और सिरेमिक फाइबर की परत होती है। ईंट की परतों में उच्च तापीय द्रव्यमान होता है और वे धीरे-धीरे गर्म होती हैं, लेकिन उच्च तापमान पर वे अधिक समय तक टिकती हैं - 1100 डिग्री सेल्सियस तापमान वाली भट्टियों में 8 से 15 वर्ष तक।

मोंटे इंटेलिजेंस उच्च तापमान वाले बोगी हर्थ फर्नेस डिजाइनों की साइडवॉल और छत पर उच्च-एल्यूमिना ईंट का उपयोग करने की सलाह देता है, जबकि दरवाजे और बोगी रिम पर फाइबर मॉड्यूल लगाए जाते हैं जहां तापमान कम होता है और यांत्रिक तनाव अधिक होता है।

बोगी चूल्हा अस्तर

बोगी का चूल्हा लाइनिंग का सबसे अधिक दबाव वाला हिस्सा होता है। यह भार वहन करता है, भट्टी के समान ही तापमान पर काम करता है, और बोगी के अंदर-बाहर आने-जाने के दौरान यांत्रिक कंपन का अनुभव करता है। मानक संरचना परतदार लाइनिंग होती है: उच्च-एल्यूमिना ईंट या हेवी-ड्यूटी फाइबर मॉड्यूल की एक गर्म सतह, आईएफबी की एक बैकअप परत, और लाइनिंग को सहारा देने और भार को बोगी के स्टील फ्रेम में वितरित करने के लिए ढलाई योग्य दुर्दम्य पदार्थ की एक संरचनात्मक परत।

यांत्रिक तनाव के कारण, बोगी हीथ लाइनिंग की सेवा अवधि आमतौर पर फर्नेस लाइनिंग की तुलना में कम होती है। बोगी हीथ की रिलाइनिंग आमतौर पर हर 5 से 8 साल में की जाती है, जबकि फर्नेस शेल लाइनिंग 10 से 15 साल तक चलती है। रिलाइनिंग प्रक्रिया में फर्नेस को 2 से 4 सप्ताह तक बंद रखना पड़ता है।

इन्सुलेशन प्रदर्शन और ऊष्मा हानि

भट्टी की परिचालन लागत में लाइनिंग के माध्यम से ऊष्मा का नुकसान एक प्रमुख योगदानकर्ता है। 950 डिग्री सेल्सियस पर चलने वाली एक अच्छी तरह से इन्सुलेटेड 100 टन की भट्टी दीवारों, छत और बोगी के माध्यम से लगातार 80 से 120 किलोवाट ऊष्मा खो देती है। प्राकृतिक गैस की कीमत 0.30 से 0.40 अमेरिकी डॉलर प्रति घन मीटर होने पर, केवल दीवारों से होने वाली ऊष्मा हानि से ही प्रति वर्ष 50,000 से 80,000 अमेरिकी डॉलर का नुकसान होता है।

पिछले 20 वर्षों में लाइनिंग डिज़ाइन में हुए सुधारों से ऊष्मा हानि आधी हो गई है। 1990 के दशक में ईंट और आईएफबी पर चलने वाले डिज़ाइन में समान भट्टी पर 150 से 200 किलोवाट ऊष्मा की हानि होती थी। यह सुधार सिरेमिक फाइबर मॉड्यूल, माइक्रोपोर्स इन्सुलेशन और बेहतर एंकरिंग सिस्टम के कारण संभव हुआ है।

मोंटे इंटेलिजेंस, परिचालन तापमान के लिए न्यूनतम व्यावहारिक ऊष्मा हानि प्राप्त करने हेतु बोगी हर्थ फर्नेस लाइनिंग का डिज़ाइन तैयार करता है। 950 डिग्री सेल्सियस के डिज़ाइन के लिए, लक्ष्य दीवार क्षेत्रफल के प्रति वर्ग मीटर 600 से 700 वाट है। 1100 डिग्री सेल्सियस के डिज़ाइन के लिए, लक्ष्य प्रति वर्ग मीटर 800 से 900 वाट है।

दरवाजे और बोगी रिम सील

बोगी हर्थ फर्नेस में सबसे अधिक ऊष्मा हानि वाले दो क्षेत्र दरवाजा और बोगी रिम होते हैं। दरवाजे का क्षेत्रफल काफी बड़ा होता है, बड़े फर्नेस में अक्सर 4 से 6 वर्ग मीटर तक, और इसकी सील यांत्रिक होती है। बोगी रिम और दरवाजे के फ्रेम के बीच 5 से 10 मिलीमीटर का गैप होता है ताकि ऊष्मा का विस्तार हो सके, और यह गैप ठंडी हवा के प्रवेश का निरंतर मार्ग होता है।

अच्छी सील डिज़ाइन में दरवाजे पर सिरेमिक फाइबर रोप गैस्केट का उपयोग किया जाता है, जिसे हाइड्रोलिक या मैकेनिकल लैच द्वारा 30 से 50 प्रतिशत तक दबाया जाता है। बोगी रिम सील आमतौर पर सैंड सील या फाइबर रोप सील होती है, जिसमें सील को सहारा देने के लिए गैप में एक छोटा एयर कर्टेन डाला जाता है।

100 टन की भट्टी में दरवाजे और बोगी रिम के माध्यम से ऊष्मा का नुकसान 30 से 50 किलोवाट तक हो सकता है, जो दीवार से होने वाली कुल ऊष्मा हानि का लगभग एक चौथाई से एक तिहाई होता है। अच्छी सीलें ईंधन की लागत में कमी के कारण 6 से 12 महीनों में अपना खर्च निकाल लेती हैं।

लाइनिंग निरीक्षण और रखरखाव

एक अच्छा रखरखाव कार्यक्रम लाइनिंग की आयु बढ़ाता है और अचानक होने वाली खराबी को रोकता है। इस कार्यक्रम में शामिल हैं: गर्म सतह का मासिक दृश्य निरीक्षण, ठंडी सतह के शेल का वार्षिक तापमान सर्वेक्षण और दरवाज़े की सील का त्रैमासिक निरीक्षण। शेल पर गर्म धब्बे बनने से रोकने के लिए किसी भी टूटी हुई या गायब ईंट या फाइबर मॉड्यूल को तुरंत बदल देना चाहिए।

मोंटे इंटेलिजेंस मानक बिक्री पश्चात सहायता के हिस्से के रूप में लाइनिंग निरीक्षण सेवा प्रदान करता है। इस सेवा में शामिल हैं: परिचालन तापमान पर शेल की थर्मल इमेजिंग, संदिग्ध क्षेत्रों की नमूना कोर ड्रिलिंग, और मरम्मत एवं प्रतिस्थापन समय संबंधी अनुशंसाओं के साथ एक लिखित रिपोर्ट।

लाइनिंग अपग्रेड के बारे में मोंटे इंटेलिजेंस से बात करें

नए बोगी हर्थ फर्नेस खरीदने या मौजूदा यूनिट की रिलाइनिंग करवाने पर विचार कर रहे खरीदारों के लिए, मोंटे इंटेलिजेंस इंजीनियरिंग विशिष्ट परिचालन स्थितियों के लिए प्रारंभिक लागत, ऊर्जा दक्षता और सेवा जीवन को संतुलित करने वाला लाइनिंग डिज़ाइन सुझा सकती है। अधिक जानकारी के लिए विजिट करें।www.cnlymonte.com/products-bogie-hearth-furnace.html उत्पाद विनिर्देशों के लिए। परियोजना पर चर्चा के लिए, helenxu@cnlymonte.com पर ईमेल करें, विषय पंक्ति में "बोगी हीथ लाइनिंग" लिखें और अपने परिचालन तापमान और प्रक्रिया का विवरण दें।