استخدام الجدران الخرسانية الجاهزة في أفران الحث
يمكن استخدام الخرسانة الجاهزة المصنوعة من الألومينا أو المغنيزيت في الجدران الحرارية لأفران الحث. مع ذلك، يخضع استخدام هذين النوعين من الخرسانة لشروط معينة. فيما يلي شرح لكيفية استخدام الخرسانة في أفران الحث والجدران الخرسانية:
اختيار نوع الخرسانة:
تتميز الخرسانة المغنيزيتية بمقاومتها للظروف القلوية، أي أنه في حال كانت طبيعة المصهور المستخدم قلوية، فلا يُستخدم إلا الخرسانة المغنيزيتية لجدران الفرن. أما في حال كانت طبيعة المصهور حمضية، فيمكن استخدام الخرسانة الألومينا بالإضافة إلى الخرسانة المغنيزيتية. يجب أن تتجاوز النسبة المئوية الوزنية لأكسيد المغنيسيوم (MgO) في الخرسانة المغنيزيتية 60%، بينما يجب أن تتكون النسبة المتبقية البالغة 40% من المغنيزيت أو الألومينا أو حبيبات الزركونيا التفاعلية. وبالمثل، في الخرسانة الألومينية، يجب أن تتجاوز نسبة أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) 60%، وأن تشكل حبيبات الألومينا أو المغنيزيت أو الزركونيا التفاعلية النسبة المتبقية البالغة 40%.
يُشكل استخدام الخرسانة في جدران أفران الحث مشكلةً هامة، وهي حساسية هذه الخرسانة العالية للصدمات. أي أنه أثناء تبريد الفرن وتسخينه، قد تتشكل شقوق في الجزء المُلبّد من الجدار، وقد تنتشر هذه الشقوق عبر كامل سُمك الخرسانة، مما يسمح للمصهور بالتغلغل نحو الملف.
في هذه الحالة، تُؤدي الخرسانة الألومينية أداءً أفضل من الخرسانة المغنيزيتية، لأنها بعد التبريد وإعادة التسخين، تمتلك مراحل قابلة للانعكاس تُقلل من الشقوق وتُغلقها، بينما تفتقر الخرسانة المغنيزيتية إلى هذه الخاصية. ومع ذلك، وللتغلب على هذه المشكلة، يُمكن دكّ تربة حرارية غير مُلبّدة خلف كتلة المغنيزيت أو الألومينا بما لا يقل عن نصف سُمك القطعة بأكملها. بحيث يتوقف المعدن المنصهر بعد مروره عبر كتلة الخرسانة في التربة غير المتصلبة، مما يمنع تلف الملف.
كيفية استخدام الخرسانة في جدران أفران الحث:
بعد اختيار نوع الخرسانة المناسب لنوع المعدن المنصهر، نخلطها بنسبة معينة من الماء، ثم نصبها في القالب المطلوب خارج الفرن. يجب تسوية الخرسانة بانتظام أثناء الصب لإزالة فقاعات الهواء المحتبسة.
بعد التصلب الأولي أو تماسك الخرسانة، نغطيها بالكامل بالبلاستيك لمنع تسرب الماء السريع وتشقق الخرسانة. ثم نفتح القالب ونجفف كتلة الخرسانة عند درجة حرارة 110 درجة مئوية. يجب أن تتم عملية التجفيف ببطء لتجنب التشققات. بعد ذلك، نضع الكتلة في الفرن ونضغطها على ملف التربة حتى تلامس الخرسانة التربة.
بعد إتمام الخطوات السابقة، يحين وقت الخبز النهائي للكتلة، والذي يتم باستخدام كتلة التسخين الأولية والطاقة الكهربائية للفرن. نُجري دورة حرق الخرسانة المقاومة للحرارة وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. يجب أن تكون درجة حرارة التلبيد النهائية أعلى من درجة حرارة الانصهار بما لا يقل عن 50 إلى 100 درجة مئوية. بعد ذلك، يصبح جدار الخرسانة في فرن الحث جاهزًا للشحن.