در این نوشته عملیاتهای گوناگون مورد نیاز برای آمادگی و اقدام به تعمیر ریژنراتور و بخصوص چکرهایش را مورد بررسی قرار میدهیم. همچنین سعی شده گامهای اصلی عملیات، پیشنیازها، اقدامات آمایشی و نکات مهم برای کنترل بررسی شود. البته شاید بهتر باشد قبل از هر چیزی به صورت مختصر با کارکرد و ساختار ریژنراتور آشنا شویم.
ریژنراتور
هدف اصلی از قراردادن ریژنراتور در طرفین کوره بازگرداندن و بازیابی حرارت حاصل از گازهای احتراق و پیشگرم کردن هوای احتراق است. ریژنراتورها سازههایی در اطراف کوره هستند که بسته به ظرفیت کوره دارای چندین زوج پورت میباشند. در هر کدام از این پورتها تعدادی مشعل قرار میگیرد. مشعلها حرارت مورد نیاز برای ذوب مواد اولیه را تامین میکنند. ریژنراتورها به دلیل قرارگیری مشعلها در پورت تقریبا کل منطقهی ذوب را پوشش میدهند. در طراحی ریژنراتور از آنجایی که طول آن با طول منطقه ذوب برابر است، تنها متغیرهای دیگر عرض و عمق چکرها است.
در کورههای با سیستم ریورسال در یک بازهی زمانی مشخص مشعلهای روشن یک سمت از کارافتاده و مشعلهای خاموش مقابل روشن میشوند و این چرخه همواره تکرار میشود. گازهای حاصل از احتراق از ریژنراتور روبرویشان خارج میشوند. در ریژنراتور گرمای گازها از میان شبکههای آجری عبور میکند و در نتیجه آجرها را داغ میکند. در ریورسال بعدی که جای مشعلهای روشن و خاموش را عوض میکند، هوای از میان این آجرها عبور کرده و به این ترتیب پیشگرم میشود. مجموعا یک ریژنراتور کنترل هوای لازم برای احتراق را بر عهده دارد و باعث میشود کوره عملکرد و انعطافپذیری بیشتری داشته باشد.
عملیاتهای اصلی تعمیرات
پس از اینکه بر اساس وضعیت نقاط مهم ریژنراتور، عمرباقیمانده کوره و اثر تمیزکاری گرمایی تصمیم بر اجرای عملیات تعمیر شد، به ترتیب عملیاتهای بازکردن پورت، نصب واترجکت یا آبگردان، خنککردن، تخریب چکرها، حذف چکرهای تخریبی، بازسازی طاق رایدر، بازسازی چکرها و دیوارها و در نهایت گرمکردن به انجام میرسد.
1. آمایش
چندین کار و عملیات باید قبل از شروع تعمیر پیشبینی شده و در نهایت به انجام برسد.
- تعیین جنس نسوزهای مورد استفاده که مهمترین آنها چکرها و آجرهای دیوار هستند، همچنین تعیین جنس بتن تعمیری دیوارها و قوس رایدر.
- خرید نسوزهای مورد نیاز و انبارکردن آنها در جایی مناسب نزدیک به سایت
- بررسی تاثیر غیرفعال کردن ریژنراتور تعمیری بر میزان کشش
- تعیین میزان بازتوزیع انرژی و چگونگی تقسیم آنها به سایر مشعلها
- افزایش مصرف کالت در بچ در صورت در دسترس بودن آن
- تعیین و مشخصکردن چگونگی تخریب محفظه و چکرهای ریژنراتور و بازسازی آنها
- آمادهسازی و ساخت واتر جکتها (آبگردان) برای بستن ورودی پورت به ریژنراتور
- آمادهسازی و سرپاکردن داربستها
- ساخت و آمادهسازی یک پل معلق با قرقره زنجیری برای واترجکتها، یک پلتفرم برای دسترسی بهتر به ریژنراتور و یک پلتفرم برای محافظت جان کارگران در برابر سقوط سقف
2.خنکسازی و توقف آتش
برای خنکسازی ریژنراتور ابتدا جوینتهای بالای ریژنراتور بازشده، آتش پورت متوقف شده و دمپر دستی بسته میشود و به این شکل محفظهی مربوطه تا حدی از سیستمِ ریژنراتورِ کوره خارج میشود؛ از آنجایی که محفظه همچنان توسط پورت به ریژنراتور کوره متصل است، گرما همچنان میتواند وارد ریژنراتور شود، پس باید نقطهی اتصال پورت به ریژنراتور با واترجکت (یک دریچه با مجموعهای از لولههای آب) بسته شود.
سرعت هدف سردشدن ریژنراتور 25- درجه سانتیگراد در ساعت است. برای رسیدن به این مقصود باید سردسازی را با بازکردن قسمت بالایی محفظه و دمیدن هوا از پایین (دریچههای زیر قوس رایدر) ارتقا داد. به دلیل انقباض ناشی از سردشدن، پیچهای سازه نیز باید همراه با انقباض محکم شود.
باید توجه داشت که انقباض نسوز به دلیل کاهش دما، بصورت خطی و با یک شیب خاص انجام نمیگیرد، بلکه به دلیل تغییرات فازی، شیب در بازههای مختلف متفاوت خواهد بود. این موضوع به دلیل فازهای مختلف مواد بخصوص استحالهی فازی سیلیس رخ میدهد.
استحالهی فازی سیلیس
سیلیس شامل 3 فاز پایدار کریستوبالیت، کوارتز و تریدیمیت است. هر یک از فازها دارای اشکال بلوری مختلف میباشد که در دماهای خاص پایدار میگردد. تفاوت این اشکال در زاویه پیوندهای اتم سیلیس با اکسیژن است و بنابراین از نظر ساختار بلوری و دانسیته متفاوت هستند.
به طور کلی فازهای دما پایین سیلیس دارای نظم کمتری میباشد. تبدیلات فازی سیلیس در سرعتها، زمانها و دماهای مختلف، به دو صورت استحالههای جابجاساز (displacive) و بازساز (Reconstructive) روی میدهد. استحاله جابجاساز سریع بوده و تنش زیادی در ساختار ایجاد میکند. در صورتی که استحالههای بازساز کند بوده و طی آن ساختمان کریستالی کاملا دگرگون میشود.
تبدیل کوارتز آلفا به بتا استحاله جابجاساز است. تبدیل کوارتز به تریدیمیت استحاله بازساز و تبدیل تریدیمیت به کریستوبالیت استحاله بازساز است. فاز ایدهآل آجرهای سیلیس فاز تریدیمیت است زیرا این فاز در تبدیل آلفا به بتا یا تبدیل کوارتز به تریدیمیت انبساط و انقباظ کمتری دارد.
3. تخریب چکر
با رسیدن به دمای 250 درجه هرچند شرایط کار سخت ولی به علت کمبود وقت عملیات تخریب چکرها باید آغاز شود. در صورت نیاز تخریب دیوار یا قسمتی از دیوار (لایههای رسوب و کثیفی) نیز باید همراه با تخریب چکرها انجام بگیرد. در این مرحله تامین امنیت کارگران بسیار مهم بوده و باید یک پلتفرم برای حفظ آنها از اجسام در حال سقوط و یک پلتفرم دیگر برای بستن آنها به کابل و جلوگیری از سقوط آنها آماده کرد.
تخریب چکر بصورت دستی و تدریجا از بالا صورت میگیرد. مطابق پیکربندی پلنت، تخلیهی ضایعات از پایین یا بالای محفظه صورت میگیرد. تمیزکاری دیوار نیز باید در همین مرحله انجام بگیرد.
4. تعمیر دیوار
پس از پایان یافتن تخریب، دیوارها باید ارزیابی شوند: یعنی ضخامت باقیمانده از آنها و آسیب تحمیلی تخمین زده شده و بهترین روش برای تعمیر مشخص شود. مثلا هنگامی که دیوار دچار فرسایش شده ولی همچنان سوراخ سوراخ نیست؛ تعمیر میتوان بصورت پاششی با بتن متسیلیکست یا قالبگیری در محل صورت بگیرد. در صورت مشاهدهی سوراخها و شکافهای بزرگ باید بازسازی با آجرهای زیرکون و وصلهبندی انجام شود.
5. تعمیر قوس رایدر
با بررسی شرایط قوس رایدر در صورت لزوم میتوان آن را تعویض نمود. معمولا ساخت قوس یا طاق رایدر شامل مراحل زیر است:
- نصب اسکلت چوبی قوسدار
- ساخت طاقها
- نصب چارچوب چوبی برای بتنریزی
- بتنریزی
- همسطحکردن نهایی فنداسیون چکرها.
6. بازسازی چکر
با به کارگیری اسپیسر، خطکش و علامتگذاری بر روی دیوار فرآیند بازسازی چکرها بر روی فنداسیون طاق رایدر آغاز میشود. چیدن اولین ردیفها بسیار مهم هستند زیرا شاخصی هستند برای چیدن سایر نسوزها. خوردگی، کجی و عدم تقارن دیوار باید از همان ردیف اول چکرها در نظر گرفته شود.
7. تعمیر دیوار
مانند تمیزکردن دیوار با پیشرفت تخریب، تعمیر دیوار نیز با پیشرفت برپاسازی چکرها باید صورت بگیرد. در این مرحله میتوان از چکرها به عنوان داربست برای دسترسی به دیوار استفاده کرد. روشهای مختلفی برای تعمیر دیوار وجود دارد، ولی 3 روش زیر و یا ترکیبی از روشهای زیر مرسومترین روشهای تعمیر دیوار یک محفظهی ریژنراتور است.
بازپوشانی
عملیات بازپوشانی یعنی ساخت دیوار نزدیک به دیوار موجود و پر کردن فضای باقیمانده با قالبگیری. این عملیات باید از قوس رایدر شروع شود و همزمان با ساخت چکرها انجام بگیرد. از مزایای استواری و عمر بیشتر دیوارها به علت بازسازی کامل و از معایب آن کاهش فضای مورد استفاده برای چکرها و زمانبر بودن فرآیند است. زمانی که دیوار وضعیت بسیار نامناسب با سوراخهای بسیار بزرگ دارد از این روش استفاده میشود.
قالبگیری
در این روش پس از تمیزکردن دیوار از هرگونه رسوب یا لایههای شیشهای شده دیوار با بوچاردی (یک ابزار تخریب با کارکردی شبیه به پیکور)، سوراخها با آجر و ملات پر شده و در نهایت با قالبگیری بتن هم سطح میشود. به دلیل حساس بودن، همچنین زمانبَر بودن این نوع تعمیر معمولا از آن فقط در فضایی محدود استفاده میشود. تراکم بالای بتن باعث استقامت بالای دیوار در این روش میشود. همچنین باید توجه داشت که فقط زمانی از این روش استفاده میشود که دیوار دارای مشکل فرسایش و سوراخهای نسبتا کوچک باشد.
پاشش
مانند مراحل دیگر ایتدا لایهی شیشهای شده از دیوار حذف میشود و سپس با قلابگذاری بتن به دیوار پاشیده میشود. این، آسانترین روش تعمیر دیوار بوده و در زمانی کوتاه قابل انجام است. از عیوب این روش تخلخل بالاتر نسبت به روشهای دیگر و در نتیجه عمر پایینتر آن است.
با تمام شدن فرآیند تعمیر دیوار و بازسازی چکرها، دیوار مقابل کورهی ریژنراتور که برای دسترسی به آن خراب شده بود را میتوان بازسازی کرد.
8. شروع به کار مجدد
با برداشتن آرام واترجکتها و بازکردن دمپر گاز خروجی، چرخش گاز شروع شده و ریژنراتور مجدد وارد مدار میشود. در این زمان هوای احتراق همچنان بسته میماند. شیب دمایی باید چیزی حدود 10 تا 15 درجه تا 500 درجه سانتیگراد و از آن به بعد چیزی بین 20 تا 30 درجه سانتیگراد بماند.
همراه با گرم شدن و انبساط محفظه، پیچهای سازه باید باز شده و در نهایت به مکان اولیه خود در قبل از تعمیر برسد.
9. درزگیری و آببندی
وقتی دما در قسمت بالایی محفظه به 1000 درجه رسید، درزبندی در نقاط ورود به محفظه یعنی نقطهی برخورد پورت با محفظه، دیوار مقابل کوره و جوینتهای سقف صورت بگیرد.
در پایان باید ذکر شود که این مقاله فقط نقش یک راهنما را داشته و مربوط به نوع بخصوصی از ریژنراتور است و به هیچ وجه جهان شمول نیست. شرایط کاری در هر ریژنراتور متفاوت بوده و بسیاری از تصمیمات عملیاتی باید در حین بازدید و در جلسات با مشارکت مهندسان بالاردهی هر کارخانه گرفته شود.