Op deze pagina worden vijf soorten kalkovens behandeld.
Kalkoven met dubbele schacht
Regeneratieve wisselwerking met zware thermische cycli; bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte in de algemene zones en magnesium-aluminiumspinelbakstenen in de hogetemperatuurschakelzones.
Roterende kalkoven
Axiaal bewegend bed met duidelijke lengtezones; baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte (achterkant), afbrokkelbestendige baksteen (overgang), spinelbaksteen (brandfase) en gietbare baksteen (ovenkap).
Ringvormige schachtoven
Ringvormige continue doorstroming met zoneverwarming; bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte in de voorverwarmingszone, aluminiumoxide/fosfaatbakstenen in de calcineerzone en materialen op magnesiumoxidebasis in de brandzones.
Oven met één schacht
Verticale tegenstroomoven met een sterk thermisch verloop; gebruikt bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte in de bovenste zones en afbrokkelingsbestendig/alkalibestendig vuurvast materiaal in de onderste en afvoerzones.
Kalkoven met gemengde verbranding
Niet-uniforme verticale bak met hoge chemische aantasting; baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (boven), afbrokkelingsbestendige baksteen (midden) en silica/aluminiumoxide baksteen (onderste zone met hoge temperatuur).
Kalkovendiagrammen en aanduidingen van vuurvaste gebieden
Voorverwarmingszone: Fosfaatgebonden baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Afbrokkelbestendige baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
Tussenliggende zone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
Calcinatiezone: Magnesiumaluminiumspinelsteen / Magnesiumsteen
Koelzone: Vuurvaste kleibaksteen
Vuurvaste materialen voor kalkovens met dubbele schacht
Dubbele schachtovens (PFR-ovens) hebben een hoog thermisch rendement en vereisen materialen die bestand zijn tegen temperatuurschommelingen en alkalische aantasting. Aanbevolen zones:
- Voorverwarmingszone: Fosfaatgebonden baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Afbrokkelbestendige baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Alkalibestendige baksteen
- Tussenliggende zone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al55-60%) / Kiezelaarde Mullietsteen
- Verkalkingszone: Magnesia baksteen / Magnesium-spinelsteen / Gietbaar SiC / Mulliet baksteen
- Koelzone: Vuurvaste kleisteen / Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al≥55%) voor slijtvastheid / Gietbaar SiC
Voorverwarmingszone: Fosfaatgebonden baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Afbrokkelbestendige baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
Ontbindingszone: Afbrokkelbestendige baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / silicamullietbaksteen
Overgangszone: Silica-mullietsteen / Magnesium-aluminium-spinelsteen
Branderzone: Direct gebonden magnesium-chroomsteen / magnesium-ijzer-spinelsteen
Koelzone: Silica-mullietsteen / Steen met een hoog aluminiumoxidegehalte
Vuurvaste materialen voor roterende kalkovens
Roterende kalkovens werken bij temperaturen van 1100–1300 °C. Belangrijkste uitdagingen: alkalische aantasting, mechanische slijtage en afzetting van aanslag.
- Voorverwarmingszone: Dichte vuurvaste baksteen / Hoogwaardige vuurvaste baksteen
- Ontbindingszone: Afbrokkelbestendige baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / silicamullietbaksteen
- Overgangszone: Silica-mullietsteen / Magnesium-aluminium-spinelsteen
- Branderzone: Direct gebonden magnesium-chroomsteen / magnesium-ijzer-spinelsteen
- Koelzone: Silica-mullietsteen / Hoogaluminiumoxidesteen / Staalvezelversterkt vuurvast gietmateriaal voor de ovenkap
Voorverwarmingszone: Dichte vuurvaste baksteen / Vuurvaste baksteen voor zware toepassingen
Tegenstroom-calcinatiezone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
Gelijktijdige calcineringszone: Magnesiumaluminiumspinelbaksteen
Koelzone: Vuurvaste kleibaksteen
Vuurvaste materialen voor ringvormige schachtovens
Ringvormige schachtovens hebben een centrale binnencilinder en een buitenmantel. Bij de keuze van het vuurvaste materiaal ligt de nadruk op gelijkmatige verwarming en weerstand tegen slijtage door kalkstof.
- Voorverwarmingszones: Dichte vuurvaste kleisteen / Hoogwaardige vuurvaste kleisteen / Harde vuurvaste kleisteen
- Tegenstroom-calcinatiezone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
- Gelijktijdige calcineringszone: Magnesiumaluminiumspinelbaksteen
- Koelzone: Vuurvaste kleibaksteen
Voorverwarmingszone: Dichte vuurvaste baksteen / Vuurvaste baksteen voor zware toepassingen
Overgangszone: Baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte
Calcinatiezone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Baksteen met magnesium-chroomgehalte
Koelzone: Fosfaatgebonden baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte
Vuurvaste materialen voor kalkovens met één schacht
Traditionele verticale ovens. Eenvoudig vuurvast ontwerp, maar vereisen een goede slijtvastheid en thermische isolatie.
- Voorverwarmingszone: Dichte vuurvaste kleisteen / Hoogwaardige vuurvaste kleisteen / Harde vuurvaste kleisteen
- Overgangszone: Baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte
- Calcinatiezone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalteMagnesia Chrome-steen/Magnesium-aluminium-spinelsteen
- Koelzone: Fosfaatgebonden baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte voor reparatie
Voorverwarmingszone: Dichte vuurvaste kleisteen / Baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte (Al 55%-65%)
Overgangszone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte en fosfaatbinding
Verbrandingszone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al≥75%) / Baksteen van magnesiumaluminiumspinel
Koelzone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al 55%-65%)
Vuurvaste materialen voor kalkovens met gemengde verbranding
Deze ovens werken op steenkool, gas of olie. Door de sterke temperatuurschommelingen en de aantasting door as zijn robuuste materialen nodig.
- Voorverwarmingszone: Dichte vuurvaste kleisteen / Baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte (Al 55%-65%)
- Overgangszone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte / Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte en fosfaatbinding
- Verbrandingszone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al≥75%) / Baksteen van magnesiumaluminiumspinel
- Koelzone: Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al 55%-65%)
Tabel voor de selectie van vuurvast materiaal voor kalkovens
| Oventype / Zone | bedrijfsomstandigheden | Gemeenschappelijke materialen | Aanbevolen materialen |
|---|---|---|---|
| Dubbele schacht – calcineerzone | 1200–1300 °C, thermische cycli, ernstige alkalische aantasting | Magnesia baksteen | Magnesiumoxide-aluminiumoxide-spinelsteen, SiC-gietbaar |
| Rotatie – brandzone | ≥1300 °C (vlam >1800 °C), coatingvorming, alkali- en zwavelcorrosie | Direct gebonden magnesium-chroomsteen | Magnesium-ijzerspinelsteen (chroomvrij) |
| Ringvormige schacht – calcineringszone | 1200–1300 °C, hoge stofbelasting, uniforme verwarmingsvereiste | Baksteen met hoog aluminiumgehalte (70-75%) Al2O3), Mullietsteen | Magnesium-aluminiumoxide baksteen |
| Enkele schacht – calcineerzone | >1200°C, alkalische aantasting, matige slijtage | Baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte (Al 55–65%) | Magnesium-chroomsteen (conform specificaties van de gebruiker) |
| Gemengde verbranding – verbrandingszone | 1300–1450 °C, schommelende temperatuur, corrosie door as en slakken | Baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte (Al≥70%) | Magnesium-aluminiumspinelsteen (volgens de gebruiker) |
| Koelzone (alle typen) | 800–1200 °C, slijtage, erosie, thermische schokken en matige alkalische aantasting. | Baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte (Al 55–70%), dichte vuurvaste kleibaksteen, fosfaatgebonden baksteen met hoog aluminiumoxidegehalte | SiC-gietbaar, korund-mulliet-gietbaar, magnesium-aluminium-spinelsteen |
Veelgebruikte vuurvaste materialen voor kalkovens
Magnesia Alumina Spinelsteen
Mulliet baksteen
Kiezelaarde Mullietsteen
SiC-steen
SiC gietbaar
Staalvezelversterkt gietbaar
Gietbaar met laag cementgehalte
Vuurvaste kleisteen (38-48%)
Isolerende vuursteen
Fosfaatgebonden baksteen met een hoog aluminiumoxidegehalte
Veelgestelde vragen over vuurvaste materialen voor kalkovens
Welk vuurvast materiaal is het meest geschikt voor de calcineerzone van een kalkoven met dubbele schacht?
Bakstenen van magnesiumspinel of op silicium gebaseerd gietbaar materiaal bieden een uitstekende weerstand tegen thermische cycli en alkalische aantasting. Bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte (70% Al₂O₃) zijn ook een kosteneffectief alternatief.
Hoe voorkom je de vorming van aanslag in roterende kalkovens?
Gebruik bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte, een lage porositeit (≤16%) en een glad oppervlak. Een juiste afstelling van de brander en de juiste korrelgrootte van de grondstoffen helpen ook om ringvorming te verminderen.
Welk materiaal is slijtvast in de koelzone van ringvormige schachtovens?
Gietbaar siliciumcarbide (SiC) of met staalvezels versterkt korund biedt een superieure slijtvastheid bij dalende kalktemperaturen.
Kunnen vuurvaste bakstenen worden gebruikt in de onderste schacht van een enkelschachtoven?
Voor gematigde temperaturen volstaan vuurvaste bakstenen. Voor calcineerzones boven 1000 °C is het echter aan te raden over te stappen op bakstenen met een hoog aluminiumoxidegehalte (55-65% Al₂O₃) voor een langere levensduur.
Wat is het verschil tussen vuurvaste materialen voor kalkovens met gemengde brandstof en vuurvaste materialen voor kalkovens met één brandstof?
Ovens met gemengde verbranding kennen ernstigere temperatuurschommelingen en ascorrosie; daarom worden hoogwaardigere materialen (SiC, 70%+ Al₂O₃) aanbevolen voor de verbrandingskamers en de calcineerzone.
