Wpływ systemu pieca cementowego na materiały ogniotrwałe

Naprężenia przenoszone przez materiały ogniotrwałe w systemie pieca cementowego obejmują głównie:
(1) Naprężenie termiczne;
(2) Stres chemiczny;
(3) Naprężenia mechaniczne.
Uszkodzenie wyłożenia ogniotrwałego jest wynikiem oddziaływania trzech naprężeń.
Podczas procesu kalcynacji klinkieru temperatura surowców, materiałów piecowych i klinkieru jest podgrzewana od temperatury pokojowej do około 1430 stopni, a temperatura spalania paliwa w piecu stopniowo spada z 1800-2000 stopni do poniżej 350 stopni. Podczas procesu chłodzenia klinkieru klinkier schładza się powietrzem do temperatury około 100 stopni, natomiast powietrze podgrzewa się od temperatury pokojowej do temperatury powyżej 1000 stopni. Podczas powyższego procesu promieniowanie, konwekcja i przenoszenie ciepła gazów spalinowych, powietrza, surowców, materiałów piecowych i klinkieru do okładziny i elementów metalowych nazywane są naprężeniami termicznymi.
Podczas procesu kalcynacji klinkieru cementowego różne związki zawarte w surowcach i paliwie podlegają reakcjom chemicznym w różnych warunkach pracy, w wyniku czego następuje infiltracja związków stałych, stopionych (faza ciekła) i-gazowych do wykładziny ogniotrwałej i elementów metalowych. Związki te reagują ze związkami znajdującymi się wewnątrz wykładziny i elementów metalowych, tworząc związki o niskiej temperaturze topnienia, które zmieniają swoją objętość, powodując uszkodzenie wykładziny i elementów metalowych, zwane stresem chemicznym.
Podczas procesu kalcynacji klinkieru cementowego materiały i pyły zawierające gazy przemieszczają się i przenoszą ciepło do okładziny i elementów metalowych, powodując ich erozję i/lub zwiększenie objętości pod wpływem ogrzewania, co powoduje uszkodzenie naprężeniowe okładziny i elementów metalowych, co nazywa się naprężeniami mechanicznymi. Naprężenia mechaniczne można odpowiednio zmniejszyć lub wyeliminować poprzez optymalizację technologiczną.