يشكل مزيج الألومينا (Al₂O₃)، الزيوليت (ZrO₂)، وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) حجر الأساس في تصميم كتل AZS المصهورة كهربائياً المستخدمة في حماية أفران صهر الزجاج من درجات الحرارة العالية والتآكل الكيميائي. تتغير الخصائص الحرارية والمقاومة للتآكل حسب النسبة الدقيقة لهذه المكونات، مما يؤثر مباشرة على العمر التشغيلي وفعالية كتل المقاومة.
أثبتت الدراسات المختبرية أنه عند ضبط نسب المكونات كما يلي: Al₂O₃ بنسبة 65-72%، ZrO₂ بنسبة 22-28%، وSiO₂ بنسبة 7-10%، تتحقق الكثافة المثلى للمادة، مما يؤدي إلى تقليل المسامية إلى أقل من 2% وزيادة تصل إلى 15% في مقاومة الانحناء عند درجة حرارة التشغيل التي تصل إلى 1600 درجة مئوية.
تساهم زيادة تركيز ZrO₂، المعروفة بدرجة الانصهار العالية ومقاومتها للانكسار الحراري، في تعزيز خاصية مقاومة الصدمات الحرارية، بينما تلعب Al₂O₃ دوراً رئيسياً في تعزيز المتانة الميكانيكية والصلابة. أما SiO₂ فتوفر رابطة زجاجية متماسكة تسهم في تشكيل هيكل دقيق مغلق المسام، يحمي المادة من التعرض للنفاذ الكيميائي.
يكمن سر أداء كتل AZS في تماسك بنيتها الدقيقة، حيث يفيد التشريح بالميكروسكوب الإلكتروني أن الفقاعات والفراغات الصناعيّة قليلة جداً، ما يقلل من نقاط الضعف التي تسمح ببدء تآكل المواد في مناطق تعرّضها للحمى أو المواد الكيميائية المنصهرة.
في تطبيقات غازات الأفران الصناعية، تبين أن تعزيز بنية AZS الكثيفة يحسن مقاومة التآكل العالية في درجات حرارة تصل حتى 1650°C، مع قدرة تحمل جيدة للاجتماعات الكيميائية مع سبائك الكالسيوم والسيليكات المنصهرة، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف الصيانة الدورية بنسبة تصل إلى 20% مقارنة بمواد مشابهة ذات نسب غير محسوبة.
أظهرت مراقبة أداء الفرن الصناعي المستخدم في مصنع زجاج كبير الحجم أن الاستخدام المنظم والموافق لكتل AZS التي تحمل النسب الأمثل من المكونات يقلص ظهور التآكل الحراري السريع في مناطق الجدار الجانبي وسقف الفرن. تم توثيق تحسن بنسبة 30% في عمر الكتل مقارنة بالفترات السابقة.
توصيات الصيانة تشمل التثبيت بعناية لتقليل التوترات الميكانيكية، بالإضافة إلى تفقد دوري لملامسة الكتل واللحامات، حيث إن الاهتمام بكل هذه العوامل يضمن استغلال كامل لقدرات المادة.
| العامل الفني | التوصية المثلى |
|---|---|
| نسبة المكونات | 65-72% Al₂O₃ ؛ 22-28% ZrO₂ ؛ 7-10% SiO₂ |
| طريقة التركيب | استخدام ملاط مقاوم للحرارة مع تثبيت ميكانيكي لمنع تحرك الكتل |
| الفحص الدوري | الكشف عن الشقوق والتآكل كل موسم تشغيل لتجاوز الأعطال المفاجئة |
| تخزين الكتل | مكان جاف وبارد بعيد عن الاهتزازات لتفادي تشققات مسبقة قبل الاستخدام |
تُعد المعرفة الدقيقة للتركيبة والخصائص الهيكلية لكتل AZS أساساً لاختيار مواد بناء أفران الصهر الصناعية بكفاءة، مما يعزز من الاستمرارية العملية ويخفف من الأعباء المالية على الشركات.
اكتشف كيف يمكن لكتل AZS متقدمة تحسين أداء مصنعك وحماية أفرانك
123
|
189
|
