الطين الحراري لأفران الحث:
يمكن أن تكون المواد الحرارية وجدرانها على شكل بوتقات مسبقة الصنع أو كتل قابلة للدق، وهي الأكثر استخدامًا في صناعة الصلب. تُختار هذه الكتل القابلة للدق، والتي تُسمى أيضًا الطين الحراري لأفران الحث، وفقًا لسعة الفرن ودرجة حرارته ونوع المعدن المنصهر.
يجب أن يتمتع الطين الحراري لأفران الحث عمومًا بالخصائص التالية:
سهولة التركيب
كثافة عالية وتجانس بعد الدق
أقل تباين في حجم الحبيبات والطبقات بعد الدق
زمن تلبيد قصير
لا يتطلب تسخينًا فائقًا عاليًا
مقاومة عالية للحرارة
أقل تغيرات في الأبعاد نتيجة الانكماش والتمدد
مقاومة جيدة للمواد المنصهرة والمواد المسببة للتآكل
موصلية حرارية منخفضة
مقاومة للقوى الميكانيكية الناتجة عن عمليات إزالة الخردة والتدفقات الخبثية وعمليات تفريغ المعدن المنصهر
قابلية جيدة للتلف.
فيما يلي وصف لأنواع تآكل التربة الحرارية:
التآكل الناتج عن التحبيب:
يُفضل صب التربة الحرارية من فرن الحث في صينية وخلطها جيدًا قبل دكّها. كما أن زيادة مدة الدك باستخدام الهزاز سبب آخر لانفصال جزيئات السيليكا في التربة. يؤدي الانفصال إلى انخفاض كثافة ومقاومة جدار الحبيبات الكبيرة، بالإضافة إلى تغلغل المادة المنصهرة في الأجزاء ذات الحبيبات الدقيقة، وانخفاض القوة، وانخفاض درجة حرارة التلبيد نتيجةً لزيادة تركيز حمض البوريك.
التآكل الناتج عن تغلغل المادة المنصهرة:
أحيانًا، يتسبب تغلغل المادة المنصهرة في الشقوق في حدوث التآكل. ومن أسباب ذلك عدم تنفيذ عملية الدك بشكل صحيح، والتحبيب غير المرغوب فيه، وانفصال الحبيبات، وانخفاض محتوى حمض البوريك، وانخفاض درجة حرارة المادة المنصهرة أثناء التلبيد، مما يؤدي إلى عدم اكتمال عملية خبز الجدار وانخفاض القوة.
التآكل الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة:
أ- إذا تجاوزت درجة الحرارة حدًا معينًا (1460 درجة مئوية)، فإن الكربون الموجود في المصهور يتسبب في انخفاض نسبة السيليكا في الجدار، مما يؤدي إلى تآكله.
ب- سبب آخر هو تكوّن الخبث وازدياد كميته، مما يؤدي إلى تآكل الجدار.
مشاكل الترسيب:
في بعض الأحيان، بعد تلف الطين الحراري لفرن الحث، يُلاحظ أن بعض مناطق الطين الحراري، وخاصة بالقرب من الأسبستوس، قد تحولت إلى اللون الأسود أو الرمادي. ويعود ذلك إلى عاملين: أولًا، قد ينتج ترسب الكربون عن تحلل غاز أول أكسيد الكربون الذي تسرب من الجدار باتجاه الملف، وثانيًا، يؤدي انفصال الكربون وترسبه على حبيبات الجدار إلى تغير لون الطين الحراري للجدار.
ثانيًا، قد يؤدي عدم ملاءمة مكونات الأسبستوس وتحللها إلى ترسب الكربون على الطين الحراري للجدار، مما يتسبب في تغير لونه.
التآكل الناتج عن الشوائب في التربة الحرارية لفرن الحث:
يؤدي وجود الشوائب في التربة أثناء عملية الدق، أو اصطدام رأس المطرقة بالأسبستوس الموجود في الجدار وتمزقه واختلاطه بالكتلة التي يتم دقها، إلى تغلغل المعدن المنصهر وتقليل عمر الجدار.
تثخين الجدار:
يؤدي التصاق الخبث بالجدار وتثخينه إلى تقليل سعة الفرن وكفاءة الصهر. كما أن استخدام رمل معاد تدويره (O3Al2O3.2SiO2) من المغنيزيت و(SiO2) من رمل الصب، واستخدام خردة عالية السيليكون، وتكوّن الموليت (3Al2O3.2SiO2) داخل المعدن المنصهر، ويحدث هذا في حالة وجود كمية كبيرة من الألومينا في المعدن المنصهر، نتيجة استخدام خردة غنية بالألومنيوم. يُعدّ أكسيد الحديد أحد أسباب تكوّن الخبث اللزج (نتيجة استخدام رقائق ونشارة مؤكسدة).
تآكل الخبث:
يُسبب الخبث القاعدي تآكل الجدار الحمضي. يحتوي الخبث القاعدي على كربيد الكالسيوم، والجير، وأكسيد الحديد، وأكسيد المنغنيز.
التآكل الناتج عن المواد المنصهرة:
تُسبب العديد من عناصر السبائك تآكل الجدار نتيجة تفاعلها مع الجدار الحمضي. ومن هذه العناصر الرصاص والمنغنيز والتيتانيوم.
التآكل الناتج عن الصدمة الحرارية:
يُؤدي التسخين والتبريد المتتاليان والسريعان إلى تشققات في التربة الحرارية لفرن الحث.
التآكل الميكانيكي:
يُؤدي عدم دقة الشحن والصدمات الناتجة عن هذه العملية إلى تقشر جدار وقاع الفرن.
طرق قياس التآكل والتآكل:
الفحص البصري، والقياس الفيزيائي، والقياس الكهربائي، واستخدام المزدوجات الحرارية، وقياس درجة حرارة ماء الملف.
في هذه المقالة أدناه، يمكنك التعرف على أنواع المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في جدران أفران الحث.