طوب اكسيد الالمونيومتشير إلى الطوب الحراري الذي يحتوي على نسبة ألومينا تزيد عن 85%. وفقًا لعملية الإنتاج، يمكن تقسيمها إلى طوب اكسيد الالمونيوم الملبد وطوب اكسيد الالمونيوم المنصهر كهربائيًا.الطوب الحراري من الكروم اكسيد الالمونيومهي مواد حرارية عالية الجودة يتم تصنيعها عن طريق إدخال Cr₂O₃ في مصفوفة اكسيد الالمونيوم ومن ثم تشكيلها وتلبيدها عند درجات حرارة عالية. وتشمل أيضًا نوعين: الصب والتلبيد. يتم استخدام كلتا المادتين على نطاق واسع في الصناعات التي تتحمل درجات الحرارة العالية-، ولكن هناك اختلافات كبيرة في خصائص الأداء الخاصة بهما.
مقارنة أداء درجات الحرارة المرتفعة-.
درجة حرارة صهر الطوب الحراري اكسيد الالمونيوم الكروم أعلى من 1790 درجة، ودرجة حرارة تليين نقطة الانصهار تتجاوز 1700 درجة. في المقابل، درجة حرارة التشغيل للطوب الحراري اكسيد الالمونيوم النقي عموما حوالي 1600 درجة. ومن ثم، فإن أداء درجات الحرارة العالية-لطوب اكسيد الالمونيوم الكروم أفضل بكثير من أداء طوب اكسيد الالمونيوم النقي، مما يجعلها أكثر ملاءمة لبيئات درجات الحرارة العالية-الشديدة.
اختلافات الأداء الميكانيكي
من حيث قوة الضغط في درجة حرارة الغرفة، تتراوح مقاومة الطوب الحراري للألومنيوم عادة من 70 إلى 100 ميجا باسكال، في حين أن قوة الضغط للطوب الحراري اللوني في درجة حرارة الغرفة أكبر من 150 ميجا باسكال، وهو أعلى بكثير من الطوب الحراري للألومنيوم. ينبع هذا الاختلاف من تفاعل الطور الصلب- أثناء عملية الحرق: عندما يتم حرق نوعي الطوب، تتشكل المحاليل الصلبة من Al₂O₃-Cr₂O₃ بين الجسيمات وبين الجزيئات والمسحوق الناعم. يعمل هذا الحل الصلب على ربط المكونات بقوة، وبالتالي تعزيز القوة الميكانيكية للمنتجات بشكل كبير.
تحليل استقرار الصدمة الحرارية
يرتبط استقرار الصدمة الحرارية لطوب الكروميت سلبًا بمحتوى Cr₂O₃. وهذا يعني أن طوب الكروميت الذي يحتوي على محتوى أقل من Cr₂O₃ يتمتع بثبات أفضل للصدمات الحرارية من تلك التي تحتوي على محتوى أعلى. في التطبيقات الصناعية، عادة ما يتم التحكم في محتوى Cr₂O₃ في طوب الكروميت ضمن نطاق 12% - 20%. خاصة بالنسبة لطوب الكروميت من نوع AKZ الذي يتم إنتاجه عن طريق إضافة كمية صغيرة من معدلات تغيير الطور، فهو لا يحافظ فقط على أداء ممتاز في درجات الحرارة العالية-ولكنه يتمتع أيضًا بثبات أكثر تميزًا في الصدمات الحرارية.
مقاومة تآكل الخبث
أثناء الاستخدام الفعلي، أظهرت المادتان خصائص مقاومة للتآكل مختلفة بشكل كبير. الطوب الحراري اكسيد الالمونيوم عرضة لتآكل الخبث. يمكن أن يخترق الخبث الجزء الداخلي من الطوب تمامًا ويتسرب عبر القنوات المسامية إلى السطح، مما يؤدي إلى ظهور طبقة بنية متدهورة على سطح الطوب. في المقابل، لا يتآكل طوب اكسيد الالمونيوم المصنوع من الكروم تقريبًا بسبب الخبث. الحدود بين الطوب والخبث واضحة، والخبث يخترق القليل جدًا من الداخل. سواء من حيث مقاومة تآكل الذوبان الكيميائي للخبث الغازي أو من حيث مقاومة التآكل، فإن طوب اكسيد الالمونيوم الكروم يتفوق بشكل كبير على طوب اكسيد الالمونيوم.
مجالات التطبيق واقتراحات الاختيار
1. يتم استخدام طوب اكسيد الالمونيوم والكروم بشكل رئيسي في المناطق ذات الظروف القاسية مثل بطانات أفران الزجاج، وأجهزة المعالجة المسبقة للمياه الحديدية، ومحارق النفايات، وبطانات أفران التغويز.
2. يتم استخدام طوب اكسيد الالمونيوم على نطاق واسع في أفران التكسير وأفران التحويل في صناعات البتروكيماويات والأسمدة، وكذلك في بطانات الأفران المختلفة ذات درجات الحرارة العالية-في الصناعات المعدنية مثل أفران الصلب والأفران العالية.
يتمتع كلا المنتجين بمزايا خاصة بهما: حيث يعمل طوب اكسيد الالمونيوم المصنوع من الكروم بشكل أفضل من حيث مقاومة درجات الحرارة العالية- والمقاومة للتآكل؛ الطوب اكسيد الالمونيوم له مزايا من حيث التكلفة. في التطبيقات الهندسية الفعلية، يجب أن يتم اختيار طوب اكسيد الالمونيوم بناءً على درجات حرارة تشغيل محددة ومتطلبات اقتصادية، وفي المواضع ونطاقات درجات الحرارة المناسبة، لتحقيق التوازن الأمثل بين الأداء والتكلفة.
