مواد دیرگذار در صنایع2
کاربرد مواد دیرگذار در صنایع آهن و فولاد
برحسب مواد دیرگداز بکار رفته برای کوره بلند دو ناحیه مختلف را می توان تصور نمود:
الف) منطقه فوقانی که بحرانی ترین منطقه این قسمت، بدنه کوره بلند میباشد.
ب) منطقه تحتانی شامل بخش های تنوره، کف، شکم و لوله های دمنده هوا و…
حدود تغییرات درجه حرارت در منطقه تحتانی با تقریب بسیار مابین Cْ 18001300 و در ناحیه فوقانی بین C ْ1300200 است.
منطقه تحتانی که اجباراً در آن مذاب به همراه سرباره وجود دارد
و فعل و انفعالات مو جود در درجه حرارتهای بالا صورت می پذیرد،
موقعی می تواند پایدار بوده و فعالیت نماید که آستر توسط جریان آب سرد خنک خواهد شد.
نحوه ساخت منطقه فوقانی نیز باید بگونه ای باشد
که در مقابل عملیات مکانیکی و خوردگی شیمیائی ناشی از گازها و بخاراتی که توسط شارژ ایجاد می شود مقاومت ورزد.
هنگامیکه کوره بلند در حال فعالیت می باشد
تنوره آن در تمام طول عمرش تحت تأثیر مذاب آهن با درجه حرارتی حدود C ْ1500 و فشار قرار دارد.
باین ترتیب تنوره بزودی از بین خواهد رفت.
در این حالت مواد نسوز( آجرهای کربنی و یا خاک نسوز) در مذاب شناور شده
و متصدیان کوره در معرض خطر نشت و نفوذ آهن به خارج کوره قرار می گیرند.
از آنجائیکه برای هر تعمیر اساسی لازم است تماماً کار کوره متوقف خواهد شد
و به این ترتیب تنوره کوره بلند باید با مراقبت های ویژه ای ساخته شود.
سرعت سایش و خوردگی مواد نسوز علاوه بر نوع و کیفیت دیرگداز بکار رفته
تحت تأثیر نوع آهن شارژ شده نیز می باشد.
ریخته گری چدن اسفنجی و فرو سیلیس ها نیاز به کوره های با درجه حرارت بالاتری نسبت به فولاد ریزیهای معمولی دارد.
آهن های فسفر دار بدلیل ویسکوزیته کمتر دارای قدرت سایش بیشتری بر روی کف کوره هستند.
سایش کف کوره های بلند نیز بسیار پیچیده و نامشخص است .
علت این مسئله هم اینستکه از مواد دیرگداز کف کوره در طول انجام عملیات نمی توان بسادگی نمونه برداری و تست نمود.
کف کوره بصورت مداوم پوشیده از فلز مذاب آهن بوده و بنابراین تحت فشار زیاد قرار دارد.
“ فاکتورهای موثر در آستر کوره”
کارکرد خوب و مفید یک کوره بلند تحت تأثیر عوامل مختلفی چون طراحی کوره و روش سرد شدن آن،
کیفیت و خاصیت مواد دیرگداز بکار رفته، اندازه ذرات شارژ( سنگ آهن، کک و آهک)
و روش کار عمومی آن به عنوان یک واحد تقریباً خودکار که بطور مداوم کار می کند، دارد.
باید توجه عمده ای به اندازه ذرات مواد شارژ شده داشت
زیرا که میزان ذرات ریز( بصورت گرد) موجود در شارژ تأثیر بحرانی و موثری بر روی مواردی چون عمر آستر بدنه و شکم کوره بلند دارد.
استفاده از مواد نسوز کائولینی با دانسیته بالا در بدنه کوره موجب جلوگیری از نفوذ کربن مونواکسید می شود
( به بحث های بعدی توجه کنید). جلوگیری از نفوذ CO باعث کاهش احتمال شکست آستر گردیده
و این خود تائیدی برای این تئوری خواهد بود که شکست آستر توسط تجزیهCO و رسوب کربن صورت می پذیرد
البته در این شرایط نیز ذرات کربن بخصوص بر روی نواحی اتصال آجرها با ملاط دیده می شود.
این پدیده در مراحل ابتدائی آغاز کار کوره مهم است و باین خاطر اهمیت دارد که موجب انبساط حجمی
در ساختمان می گردد.
“ بوته کوره بلند”
هم اکنون در ایالات متحده آمریکا مصرف آجرهای کربنی برای کف بوته کوره بلند امری متداول است .
برای اینگونه بوته هایی سرد کردن امری ضروری است . توپی مرکزی بوته از جنس آجر خاک نسوز ساخته می شود.
اخیراً از سلیمانیت نیز برای این منظور استفاده می شود.
تاکنون ترکیبات مختلفی از آجرهای کربنی و آجرهای خاک نسوز در دنیا برای بوته بکار گرفته شده اند
اما برخی متخصصان نسبت به; کاربرد بلوک های کربنی در قسمت فوقانی بوته هشدار داده اند
زیرا احتمال سایش آنها در اثر دمش هوا وجود دارد.
علاوه بر این وقتیکه آهن های کم کربن در کوره ذوب شوند
احتمالاً کربن های موجود در آجر کربنی در مذاب حاصله حل شده و آجرها بیش از پیش متخلخل گردیده
و در نتیجه سریعتر سائیده می‌شوند.
استفاده از ترکیب کوبیدنی کربن کرم منیزیت در آستر عموماً به افزایش عمر بوته کمک می نماید.
در مواقعیکه آجرهای کربنی با دانه های کربن ریز در دیواره های بوته قرار داشته باشد،
رسوب نمودن کربن بر روی آجر نیز می تواند نقشی تعیین کننده
در عمر بلوک‌ها داشته باشد.
یک راه ممکن برای رفع این اشکال استفاده از آجرهای کربنی با نفوذ پذیری کمتر می باشد.
این دستور ارتباط کامل به منبعی که کربن از آن تهیه شده است دارد
( بعنوان نمونه کربن حاصل از کک نفتی، آنتراسیت و… )
در مدت بهره برداری از آجرهای دیر گداز بوته کوره بلند،
تغییرات مینرالوژیکی و شیمیائی مهمی در آنها رخ می دهد.
مواد قسمت تحتانی با موادی چون آهن، کاربید و گرافیت آغشته گردیده
که این امر موجب افزایش دانسیته و بالا رفتن هدایت حرارتی آنها می شود.
بالا رفتن هدایت حرارتی سبب افزایش راندمان سرد شدن و در نتیجه جلوگیری از سایش آستر می گردد.
بمرور در ضمن فعالیت کوره صرفنظر از نوع آجر بکار رفته ناحیه مرکزی ته بوته بوسیله سرباره و آهن جایگزین می گردد.
در سالهای اخیر شکلهای غیر مترقبه و غیر منتظره از بین رفتن بوته های کوره بلند مورد بررسی قرار گرفته است .
آزمایشها نشان داده که برخی بوته ها حاوی ذرات فلزی کروی با قطر حدود 5/7 سانتی متر است .
در نزدیکی دیواره بوته رگه های سفید رنگی که بعداً معلوم شده کریستوبالیت است
با ضخامت حدود 5/1 سانتی متر نیز دیده شده است. بنظر می رسد
که کریستوبالیت ها از تجزیه دیر گدازهای بوته ناشی شده اند.
مواد دیرگذار در صنایع2
اگر میخواهید درباره پایدار بتن شرق بیشتر بدانید
مقالات ما را در اینستاگرام دنبال کنید
