يمكن تقسيم بطانة فرن كربيد الكالسيوم إلى نظامين رئيسيين: غطاء الفرن وجدار الفرن. يتعرض غطاء الفرن إلى-إشعاع القوس الكهربائي ذو درجة الحرارة المرتفعة، وتدفق الهواء عالي السرعة-الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون والغبار، والصدمة الحرارية الناتجة عن عمليات التشغيل والإيقاف- المتكررة. توجد طبقة تسوية جدار الفرن خلف طوب الألومينا العالي -الذي تم وضعه بالفعل، ويعمل بشكل أساسي على إغلاق وصلات الطوب، وضمان ربط غلاف الفرن وبطانة الطوب بشكل صحيح، وتحسين إحكام الهواء. التأثير الميكانيكي وتدرجات درجات الحرارة معتدلة نسبيًا هناك. تحدد هذه الاختلافات في ظروف العمل متطلبات الأداءالمسبوكات الحراريةليست هي نفسها.
I. اختيار Castables غطاء الفرن
تستخدم الأفران ذات أغطية الأفران عمومًا "المصبوبات الأسمنتية-العالية، والمنخفضة-". توفر صيغة الأسمنت المنخفض- (CaO أقل من أو يساوي 2.5%) ثلاث مزايا:
1. انخفاض استهلاك المياه (عموما 4%-5%)، قنوات تصريف أقل أثناء الخبز، وانخفاض خطر التشقق؛
2. يمكن أن تصل قوة ما بعد الإطلاق إلى ما يزيد عن 60 ميجا باسكال، وهي قادرة على تحمل التآكل الناتج عن تدفق الهواء والاهتزاز الميكانيكي؛
3. تباين حراري صغير في درجات الحرارة العالية، مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية، ودورة صيانة غطاء الفرن الممتدة.
ولذلك، فإن سبائك الأسمنت العالية-والمنخفضة-المصبوبة من الأسمنت هي الاختيار المفضل لغطاء الفرن، بغض النظر عما إذا كان فرنًا كبيرًا أو صغيرًا.
ثانيا. اختيار المواد المصبوبة لطبقة تسوية جدار الفرن
تقع طبقة تسوية جدار الفرن خلف طوب الألومينا العالي-بدرجة حرارة تشغيل أقل من غطاء الفرن بـ 100-150 درجة، ولا تتعرض بشكل مباشر للتآكل بسبب تدفق الهواء، مما يسمح بنطاق واسع نسبيًا من اختيار المواد. ومن الناحية العملية، هناك ثلاث طرق:
1. التقليديةسبائك الألومينا عالية المقاومة للحرارة– تبلغ نسبة الركام إلى المسحوق حوالي 7:3. تتم إضافة الماء في-الموقع وتحريكه حتى يصل إلى حالة التدفق الذاتي-. ثم يُسكب هذا الخليط في الفجوات الموجودة بين وصلات الطوب وقشرة الفرن. بعد المعالجة، تبلغ القوة 15-20 ميجا باسكال، وهي كافية لتلبية متطلبات الختم والدعم، وتظهر توافقًا جيدًا مع وصلات التمدد لبطانة الطوب.
2. الحشو الجاف – يتكون فقط من الركام والمسحوق الناعم، دون إضافة الماء، ويتم سكبه مباشرة في الفجوات. إنها تتبلور من تلقاء نفسها أثناء تسخين الفرن لتشكل طبقة كثيفة. توفر هذه الطريقة أسرع بناء، لكن قوتها أقل من قوة الصب الرطب. يتم استخدامه في الغالب في أفران القوس المغمورة الصغيرة.
3.أسلوب المواد القابلة للاستخدام – لتقليل-تغيرات المواد في الموقع وتبسيط الإدارة، تستخدم بعض الشركات أسمنتًا عاليًا-من الألومينا، وأسمنتًا منخفضًا- قابلاً للصب لتغطية الفرن وأيضًا لتسوية جدار الفرن. على الرغم من أن التكلفة أعلى قليلاً، إلا أنها تتجنب حدوث ارتباك في المواد، وتقلل من معدلات الخطأ في البناء، ولم يتم ملاحظة أي حالات سلبية ملحوظة مع أفران كربيد الكالسيوم ذات السعة الكبيرة-.
III توصيات الاختيار والبناء
1. التمايز الأساسي: يجب أن يكون غطاء الفرن مقاومًا للتآكل-ومقاومًا للصدمات الحرارية-، مع نسبة عالية من الألومينا-، ومن المفضل صب الأسمنت المنخفض-. يجب أن تركز تسوية جدار الفرن على الختم والتعبئة، باستخدام حشو جاف أو قابل للصب عالي الألومينا.
2. تنسيق البناء: إذا كان جدار الفرن سيستخدم نفس مادة غطاء الفرن، فيجب ذكر بند "عام" بوضوح في الاتفاقية الفنية لمنع النزاعات بسبب الاختلافات في المواصفات أثناء القبول.
3. التحكم في التوسيع: يبلغ سمك طبقة تسوية جدار الفرن بشكل عام 30-50 مم. يجب تركيب فواصل التمدد المستعرضة على ارتفاع 2/3 من ارتفاع طبقة الطوب، ومملوءة ببطانية من ألياف السيراميك لمنع ضغط بطانة الطوب بعد التسخين.
4. جدول الخبز: بالنسبة للأقسام المصبوبة الرطبة-، يوصى بإجراء عملية خبز بطيئة من ثلاث-مراحل: "درجة حرارة الغرفة → 150 درجة × 8 ساعات → 350 درجة × 12 ساعة → 600 درجة × 8 ساعات" لضمان الإزالة الكافية للمياه الحرة والمياه الكريستالية. 5. تعريف المادة: عند تكديس المواد في-الموقع، يجب وضع علامات واضحة على درجات مختلفة من المواد المقاومة للصب وتغطيتها بشكل واضح مع غشاء مقاوم للماء لمنع سوء الاستخدام بسبب المظهر المماثل.
تختلف متطلبات الأداء للمصبوبات المقاومة للحرارة بين غطاء الفرن وطبقة تسوية جدار الفرن لفرن كربيد الكالسيوم. من حيث المبدأ، ينبغي اختيار المواد وتطبيقها بشكل منفصل. ومع ذلك، في المؤسسات التي تتمتع بمستويات عالية من التطور الإداري وحساسية منخفضة التكلفة، يكون استخدام نفس المادة لجميع التطبيقات أمرًا ممكنًا. والمفتاح هو تقييم الاختلافات في ظروف التشغيل مسبقًا، وتطوير خطط البناء والخبز المقابلة، وتنفيذها بدقة في-الموقع لضمان عمر طويل لبطانة الفرن، وختم موثوق لقذيفة الفرن، وتشغيل آمن وفعال.
