مواد صب حرارية لأفران الأسمنت الدوارة

مواد صب حرارية لأفران الأسمنت الدوارة

1. مواد صب حرارية مقواة بألياف فولاذية لأفران الأسمنت
تُصنع الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية بشكل أساسي من ألياف الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للحرارة، مما يمنحها قوةً ومقاومةً أعلى للصدمات الحرارية، وبالتالي يزيد من مقاومتها للتآكل وعمرها الافتراضي. تُستخدم هذه الخرسانة بشكل رئيسي في الأجزاء المقاومة للتآكل في درجات الحرارة العالية، مثل فتحات الأفران، وفتحات التغذية، والأرصفة المقاومة للتآكل، وبطانات غلايات محطات الطاقة.

2. مواد صب حرارية منخفضة الأسمنت لأفران الأسمنت
تشمل المواد الحرارية المصبوبة منخفضة الأسمنت بشكل رئيسي المواد الحرارية المصبوبة عالية الألومينا، والموليت، والكوروندوم. تتميز هذه السلسلة من المنتجات بقوة عالية، ومقاومة للتآكل، ومقاومة للتلف، وأداء ممتاز. كما يمكن تصنيعها إلى مواد سريعة التصلب ومقاومة للانفجار وفقًا لمتطلبات وقت التصلب لدى المستخدم.

3. مواد صب عالية المقاومة للقلويات لأفران الأسمنت
تتميز المواد المصبوبة المقاومة للقلويات عالية القوة بمقاومة جيدة للتآكل الناتج عن الغازات القلوية والخبث، ولها عمر خدمة طويل. تُستخدم هذه المادة بشكل أساسي في أغطية أبواب الأفران، وأفران التحلل، وأنظمة التسخين المسبق، وأنظمة الإدارة، وغيرها من بطانات الأفران الصناعية.

طريقة بناء مادة صب عالية الألومنيوم ومنخفضة الأسمنت لتبطين الأفران الدوارة
يتطلب بناء الخرسانة المصبوبة عالية الألومنيوم ومنخفضة الأسمنت لتبطين الأفران الدوارة اهتمامًا خاصًا بالعمليات الخمس التالية:

1. تحديد فواصل التمدد
استنادًا إلى الخبرة السابقة في استخدام مواد الصب عالية الألومنيوم ومنخفضة الأسمنت، تُعدّ فواصل التمدد عاملًا رئيسيًا يؤثر على عمر خدمة بطانات أفران الحرق الدوارة. ويتم تحديد فواصل التمدد أثناء صب بطانات أفران الحرق الدوارة على النحو التالي:

(1) الوصلات المحيطية: مقاطع بطول 5 أمتار، يتم وضع لباد ألياف سيليكات الألومنيوم بسمك 20 مم بين المواد القابلة للصب، ويتم ضغط الألياف بعد التمدد لتخفيف إجهاد التمدد.

(2) وصلات مسطحة: يتم وضع كل ثلاث شرائح من المادة القابلة للصب بين طبقات من الخشب الرقائقي بعمق 100 مم في الاتجاه المحيطي الداخلي، ويتم ترك وصلة عند الطرف العامل، ليصبح المجموع 6 شرائح.

(3) أثناء عملية الصب، يتم استخدام 25 دبوس عادم لكل متر مربع لإطلاق كمية معينة من إجهاد التمدد أثناء تفريغ الفرن.

2. تحديد درجة حرارة البناء
تتراوح درجة حرارة الصب المناسبة للخرسانة عالية الألومنيوم منخفضة الأسمنت بين 10 و30 درجة مئوية. في حال انخفاض درجة الحرارة المحيطة، ينبغي اتخاذ الإجراءات التالية:

(1) إغلاق بيئة البناء المحيطة، وإضافة مرافق التدفئة، ومنع التجمد بشكل صارم.

(2) استخدم الماء الساخن بدرجة حرارة 35-50 درجة مئوية (يتم تحديدها عن طريق اختبار الاهتزاز في الموقع) لخلط المادة.

3. الخلط
حدد كمية الخلط دفعة واحدة وفقًا لسعة الخلاط. بعد تحديد الكمية، أضف مادة الصب الموجودة في الكيس والإضافات الموجودة في العبوة الصغيرة إلى الخلاط في آنٍ واحد. شغّل الخلاط أولًا للخلط الجاف لمدة 2-3 دقائق، ثم أضف 4/5 من الماء الموزون، وحرّك لمدة 2-3 دقائق أخرى، ثم حدد الكمية المتبقية (1/5) من الماء بناءً على لزوجة الطين. بعد اكتمال الخلط، قم بصب تجريبي، وحدد كمية الماء المضافة بناءً على الاهتزاز وحالة الطين. بعد تحديد كمية الماء المضافة، يجب التحكم بها بدقة. مع ضمان إمكانية اهتزاز الطين، أضف أقل كمية ممكنة من الماء (الكمية المرجعية لإضافة الماء لهذا النوع من مواد الصب هي 5.5%-6.2%).

4. البناء
يستغرق صب الخرسانة عالية الألومنيوم منخفضة الأسمنت حوالي 30 دقيقة. لا يمكن خلط المواد المجففة أو المتكثفة بالماء، ويجب التخلص منها. استخدم قضيبًا اهتزازيًا لضغط الملاط. يُنصح باقتناء قضيب اهتزازي احتياطي لتجنب تشغيله في حال تعطل القضيب الأساسي.
يُنفذ صبّ الخرسانة على شكل شرائح على طول محور الفرن الدوار. قبل صبّ كل شريحة، يجب تنظيف سطح البناء جيدًا وإزالة أي غبار أو بقايا لحام أو أي مخلفات أخرى. في الوقت نفسه، يجب التأكد من سلامة لحام المرساة ومعالجة سطح الطلاء الأسفلتي. في حال وجود أي خلل، يجب اتخاذ الإجراءات التصحيحية اللازمة.
في عملية الصب الشريطي، يُصبّ جسم الصب الشريطي بشكل مفتوح من مؤخرة الفرن إلى مقدمته في أسفل جسم الفرن. يُثبّت القالب بين المرساة والصفيحة الفولاذية، حيث تُدمج الصفيحة الفولاذية والمرساة بإحكام باستخدام قطع خشبية. يبلغ ارتفاع قالب الدعم 220 مم، وعرضه 620 مم، وطوله 4-5 أمتار، وزاوية مركزه 22.5 درجة.
يُجرى بناء جسم الصب الثاني بعد تثبيت الشريط نهائيًا وإزالة القالب. يُستخدم قالب مقوس الشكل من جهة واحدة لإغلاق الصب من رأس الفرن إلى ذيله. أما باقي الخطوات فهي مماثلة.
عند رجّ مادة الصب، يُضاف الطين المخلوط إلى قالب الإطار أثناء الرجّ. يجب ضبط مدة الرجّ بحيث لا تظهر فقاعات واضحة على سطح جسم الصب. يُحدد وقت فك القالب بناءً على درجة حرارة موقع البناء. من الضروري التأكد من فك القالب بعد أن تتصلب مادة الصب تمامًا وتكتسب قوة كافية.

5. خبز البطانة
تؤثر جودة خبز بطانة الفرن الدوار بشكل مباشر على عمرها الافتراضي. في عمليات الخبز السابقة، ونظرًا لقلة الخبرة والأساليب الجيدة، استُخدمت طريقة حقن الزيت الثقيل للاحتراق في عمليات الخبز ذات درجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة والعالية. كان من الصعب التحكم في درجة الحرارة: فعندما تكون درجة الحرارة المطلوبة أقل من 150 درجة مئوية، يصعب احتراق الزيت الثقيل؛ وعندما تتجاوز درجة الحرارة 150 درجة مئوية، تكون سرعة التسخين عالية جدًا، ويكون توزيع درجة الحرارة داخل الفرن غير متجانس. ترتفع درجة حرارة البطانة التي يُحرق فيها الزيت الثقيل بمقدار 350 إلى 500 درجة مئوية، بينما تكون درجة حرارة الأجزاء الأخرى منخفضة. وبهذه الطريقة، تصبح البطانة عرضة للانفجار (وقد انفجرت بطانة صب سابقة أثناء عملية الخبز)، مما يؤثر على عمرها الافتراضي.