Blog

آجرهای- منیزیت کربن در پاتیل های فولاد  بعنوان لایه کاری برای سالهای زیادی استفاده می شده ، با این حال درسال 1980 کشور ژاپن توسعه داد یک رویه یکپارچه برای پاتیل های فولاد بر اساس جرم های مونولیتیک منیزیت- اسپینل  که شامل یک اسپینل از قبل شکل گرفته بوده است.در دهه 1990 ، نسل دوم با اضافه کردن منیزیت پودر ، راکتیو آلومینا ،به بخش هایی از دانه بندی  طراحی گردید. تفاوت ضمنی  جرم های ریختنی اسپینلی قرار گرفته درناحیه کف پاتیل فولاد و مخصوصا در ناحیه پرجین بلاگ و ول بلوک خیلی مهم است که بتواند فشارها ودمای بالا را براحتی تحمل کند.همچنین  هنگام دمش گاز سرد ، در امتداد سرامیک داغ، مقاومت به خوردگی و شوک پذیری بسیار مهم است ،جرم های ریختنی با استفاده از اسپینل از قبل شکل گرفته شده ،بهترین عملکرد را برای این کاربرد فراهم می نماید. در دیواره های کناری پاتیل فولاد، نیازها متفاوت هستند.هر پوسته پاتیل یکسری عیوب را بخاطر رفتار حمل و نقل در محل نشان می دهد ، یک مزیت  است که اگر این سطوح سفت و سخت نباشند ، و با فشار راحت این پوسته ها، شکسته شوند . با اضافه کردن سیلیکا فوم به جرم ریختنی اسپینلی فاز مایع شکل گرفته می شود، ، که به نرم شدن جرم ریختنی منجر می شود ، بنابراین فشار انتقال حرارت میتواند منتشر شود.این انبساط حجمی بدلیل ناحیه شکل گیری اسپینل می تواند یک اتصال نزدیک روی سطح داشته باشد ، بنابراین جرم های ریختنی با ترکیب اسپینلی فراهم می کنند ترکیبی حاوی اسپینل در وضعیت های دیواره های کناری پاتیل ،این ترکیب از اسپینل بهترین راه حل در اینجا را شامل میشود. شکل یک نشان می دهد یک طراحی عمومی رایج در اروپا برای پاتیل های فولاد که این روزها رایج می باشد. مزایای جرم های مونولیتیک برای پاتیل های فولاد : جایگزین کردن آجرهای منیزیت کربن با جرم های ریختنی در پایین و دیواره های پاتیل مزایای زیادی را برای فرآیند ساخت فولاد همراه دارد ،که مزایای اصلی را می توان به شرح زیر ذکر کرد: مدت زمان فعالیت پاتیل را می توان افزایش داد. تعداد کلی پاتیل های عملیاتی را می توان کاهش داد. برخلاف آجرهاکه حاوی مواد سمی وسرطان زا هستند(مثل رزین های فنولیک ،قطران ،و…)جرم های ریختنی شامل هیچ نوعی ازاین مواد زیان آور نیستند. زمان نصب کردن با استفاده از جرم های مونولیتیک کاهش می یابد. با مصرف کمتر مواد نسوز هزینه فولادسازی کاهش می یابد. شرایط عملیاتی بهتر برای تولید فولاد های خیلی کم کربن ایجاد می شود ،بخاطر اینکه هیچ کربنی از داخل نسوز پاتیل برداشته نمی شود. مصرف نسوز را می توان تا 50 درصد کاهش داد. این تکنیک که از طریق آن تا 50% می توان مصرف نسوز را کاهش داد تکنیک پوشش بی پایان نامیده می شود. زمانی که از آجرهای کربن منیزیتی بعنوان لایه کاری در پاتیل فولاد استفاده می شود،بعد از تمام شدن عمر مفید آجرها، کل آجرها، با مجموعه ای جدید از آجرها جایگزین می شود ،ولی برای جرم های ریختنی وضعیت کاملا متفاوت است ، اگر فقط قسمتی از لایه هایی که در تماس با ذوب بوده اند از بین رفته باشند ،و باقیمانده لایه ها سالم باقی مانده باشد ، لایه های از بین فته را می توان با جرم نسوز مونولیتیک پوشش داد .که باعث کاهش نسوز مصرفی ، مصرف کننده می شود. بعنوان مثال 13.5 تن جرم نسوز مونولیتیک در مقابل 22.5 تن آجر در جدول شماره 2 نشان داده شده است . که نشان می دهد 49% مصرف نسوز کاهش پیدا کرده است.

نصب آستر

برای نصب جرم چندین ابزار و تجهیزات نیاز است ، شامل ، قالب ، مخلوط کننده ،ویبراتور ،تجهیزات خشک کردن و گرمایش. دستگاه تخریب برای تمیز کردن لایه کاری اجباری می باشد. روند نصب جرم نسوز مونولیتیک در مقایسه باآجر بسیار سریع تر می باشد. جرم ریختنی بصورت خشک تحویل مصرف کننده داده می شود و تمامی ابزار هایی که با جرم ریختنی در تماس هستند باید تمیز باشند. لایه قدیمی که بر روی آن لایه جدید جرم مونولتیک نصب می شود باید بوسیله فشار هوا از بقایای محصولات ذوب  و باقی مانده جرم های قبلی کاملا تمیز گردد.

فرآیند مخلوط کردن و ریختن جرم نسوز

برای شروع  ، جرم باید صورت خشک به مدت یک دقیقه داخل مخلوط کننده مخلوط گرددو در مرحله بعد آب به جرم خشک اضافه می گردد و به مدت 3 الی4 دقیقه مخلوط می گردد.لازم به ذکر است برای جرم های ریختنی کم سیمان و خیلی کم سیمان تا پایان بازه زمانی باید صبر کرد تا قوام لازم حاصل شود .حالت جرم از خشک تا حالت دوغ آبی می تواند بطور ناگهانی اتفاق بیوفتد . بنابراین اپراتورها باید منتظر بمانند تا مخلوط کردن بطور کامل انجام شود و سعی نکنند با اضافه کردن مقدار زیادآب به قوام مناسب برسند.هنگام ریختن جرم برای دیوارها، باید از ویبراتورهای بافرکانس بالا استفاده کرد، در حالیکه ویبراتورها دیواری ، روی قالب معلق هستند، در حالی که برای جرم های خود جاری شونده به ویبراتور نیازی نیست .هنگام ریختن جرم در قسمت کف پاتیل باید، ابتدا ول بلوک کف پاتیل ثابت شوند و سپس ریخته گری انجام شود.

باز کردن قالب ها

بسته به درجه حرارت محیط کاری ،هر قسمت از لایه های ریخته شده را می توان از قالب آن را خارج کرد،قالب ها را می توان 8 ساعت پس از ریختن جرم برداشت ، بهرحال 24 ساعت لایه ریخته شده باید در دمای محیط قرار گرفته شود.

خشک کردن و عملیات حرارتی

خشک کردن و پیش گرم کردن جرم های نسوز پاتیل های فولاد پس از اولین نصب باید با منحی ویژه ای که تولید کننده اعلام کرده انجام گیرد.شکل شماره 3 یک سیکل عمومی برای عملیات حرارتی جرم های مونولیتیک در لایه پاتیل فولاد را نشان می دهد.      

نتیجه گیری

جایگزین کردن آجر های منیزیت کربن با جرم های ریختنی مونولیتیک در لایه پاتیل فولاد دارای مزیت زیادی می باشد که باعث کاهش هزینه نسوز کاری تا 50 درصد  می شود. منابع : 1-M.A.L Braulio,et al, Spinel-containing  alumina –based refractory 2- T.Vert ,Refractory material selection for steelmaking ,American ceramic society 3- A.P.Luz M.A.L Braulio, V.C. Pandolfelli, Refractory Castable Engineering   احمد عباسی  _{a.abasi1364@gmail.com}