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En la producción de cemento, la selección de placas de rejilla para enfriador afecta directamente la eficiencia de enfriamiento, la vida útil del equipo y los costos de producción. Las condiciones de trabajo de las distintas líneas de producción varían mucho, y la selección ciega de modelos estándar suele conducir a un rendimiento deficiente o a un desperdicio de costos. La selección científica debe basarse en un análisis preciso de las propias condiciones de producción y construir un modelo correspondiente a partir de múltiples dimensiones.

1. Selección básica basada en las características del clínker

Las propiedades físicas del clínker son la base principal para la selección. En el caso del clínker con alto contenido de silicio (contenido de SiO2 > 22 %), sus partículas duras (dureza Mohs 7) provocan un desgaste de corte extremadamente severo en la placa de parrilla, por lo que se debe dar prioridad a las placas de parrilla con un tratamiento de superficie de alta dureza. El clínker con alto contenido de alúmina (contenido de Al₂O₃ > 6%) tiende a formar una masa fundida viscosa durante el proceso de enfriamiento, lo que conlleva un alto riesgo de taponamiento. Se deben utilizar placas de rejilla de orificios largos (relación longitud-diámetro de 3:1), combinadas con un diseño de ángulo de inclinación de 30°, que puede reducir la frecuencia de taponamiento en un 70%. La práctica de una línea de producción de cemento de aluminato muestra que este diseño extiende el ciclo de limpieza de una vez por semana a una vez por mes. En las líneas de producción con grandes fluctuaciones de temperatura (como el arranque y la parada frecuentes de hornos rotatorios), las placas de rejilla deben soportar un choque térmico severo. Se deben seleccionar rejillas hechas de materiales de gradiente (superficie Cr25Ni20 + interna Cr18Ni9). Su vida útil por fatiga térmica puede alcanzar los 800 ciclos, lo que es más de 2 veces la de un solo material.

2. Equilibrio entre capacidad de producción y eficiencia de refrigeración

La escala de la capacidad de producción determina los requisitos de eficiencia de ventilación de la placa de rejilla. Cuando la capacidad de la línea de producción es mayor a 5000t/d, se debe seleccionar un diseño con una alta relación de apertura (relación de apertura > 35%), como una placa de rejilla con orificios cuadrados (espaciado entre orificios de 1,5 veces el diámetro del orificio) para proporcionar un área de ventilación más grande. Las líneas de producción pequeñas y medianas (<2000t/d) prestan más atención al control de costos y pueden elegir placas de rejilla compuestas de malla tejida de sarga más rentables. Bajo la premisa de garantizar la eficiencia básica de enfriamiento, el costo de adquisición se puede reducir en un 30%. Sin embargo, cabe señalar que su resistencia al desgaste es limitada y es adecuado para condiciones de trabajo con baja dureza del clínker. El tipo de enfriador también debe coincidir: los enfriadores de rejilla de tipo empuje deben usar una placa de rejilla combinada fija/móvil (movilidad del 30% al 50%), mientras que los enfriadores de rejilla de tipo móvil requieren una placa de rejilla móvil integral especial, cuya resistencia debe incrementarse en un 50% en comparación con los tipos ordinarios para soportar el impacto de la marcha.

3. Coincidencia precisa de la distribución del campo de temperatura

Las diferencias de temperatura en las distintas zonas del enfriador de parrilla requieren una selección diferenciada. La sección de alta temperatura (área de entrada, temperatura 1000-1400 ℃) debe estar hecha de material ZG40Cr25Ni20, cuya película de óxido de Cr₂O₃ aún puede mantener la densidad (porosidad <1 %) a 1150 ℃. La sección de temperatura media (zona intermedia, 600-1000 ℃) es adecuada para el material ZG30Cr26Ni5. El elemento N añadido al 0,1 % forma una fase de refuerzo de Cr₂N que mantiene el límite elástico a 650 ℃ por encima de 350 MPa. En un caso, la vida útil de las placas de rejilla hechas de este material en la zona de temperatura media es un 30% más larga que la de ZG35Cr24Ni7SiN, y el costo se reduce en un 20%. En la sección de baja temperatura (área de salida, <600 ℃), la falla dominada por el desgaste puede ser causada por ZG30Cr18Mn12Si2N, que tiene una resistencia al desgaste un 40 % mayor que el acero resistente al calor. En una línea de producción de cemento calizo, el período de reemplazo alcanza los 18 meses.

4. Adaptación colaborativa de los parámetros del dispositivo

La selección de la placa de rejilla debe coincidir con los parámetros del sistema de ventilación del enfriador de rejilla. Cuando la presión del ventilador es superior a 8 kPa, la resistencia a la compresión de la placa de rejilla debe ser ≥400 MPa y se recomienda utilizar una estructura de refuerzo en forma de "I".

En el caso de las placas de rejilla móviles, su frecuencia de movimiento (normalmente de 3 a 5 veces por minuto) determina la selección de la estructura de sellado. Para escenarios de movimiento de alta frecuencia, se deben utilizar sellos escalonados + tiras de caucho fluorado para controlar la tasa de fuga por debajo del 0,5%, mientras que se pueden utilizar sellos planos ordinarios en escenarios de baja frecuencia para reducir costos.

El ancho de la rejilla también afecta la selección: las rejillas anchas (>4 m) deben adoptar un diseño modular y el peso de una sola placa de rejilla se controla dentro de los 50 kg para un fácil reemplazo; Los lechos de rejilla estrechos (<2,5 m) pueden utilizar placas de rejilla integrales para reducir los problemas de fugas causados por espacios de empalme.

La selección correcta de la placa de parrilla no es una simple comparación de parámetros, sino un proyecto sistemático basado en un profundo conocimiento de la "personalidad" de la propia línea de producción. Solo convirtiendo los datos de las condiciones operativas en indicadores de selección cuantificables y combinándolos con un análisis del coste del ciclo de vida completo podemos encontrar una solución que cumpla los requisitos de rendimiento y sea económicamente razonable. Se recomienda establecer una base de datos de uso de red para registrar el rendimiento real de diferentes modelos, acumular datos de experiencia para la selección posterior y formar un círculo virtuoso de optimización continua.