في صناعة الصلب، تعمل أفران فحم الكوك تحت درجات حرارة قصوى ودورة حرارية مستمرة. تحدد متانة البطانة المقاومة للحرارة أداء الفرن وتكلفة الصيانة واستمرارية الإنتاج بشكل مباشر.
عند إصلاح المناطق الساخنة مثل جدران التجديد، وأجزاء السقف، وغرف الاحتراق، يصبح اختيار المواد المقاومة للحرارة أمرًا بالغ الأهمية.
في السنوات الأخيرة،طوب السيليكا المنصهرأصبحت مادة مفضلة للإصلاح الساخن في فرن فحم الكوك، لتحل محل طوب السيليكا العادي التقليدي بسبب ثباتها الحراري الفائق وأداء التوسعة الصفري تقريبًا.
1. تمدد حراري منخفض جدًا- - صفر خطر التشظي
يتمدد طوب السيليكا العادي بنسبة ~ 1.5% عند 1350 درجة، مما يولد ضغوطًا داخلية تسبب التشظي عند إخماد عملية الإصلاح الساخنة بالنيتروجين أو البخار. طوب السيليكا المنصهر، الناتج عن ذوبان القوس الكهربائي والتبريد المفاجئ، لا يحتوي تقريبًا على أي كريستوباليت؛ التوسع الخطي هو<0.1 % up to 1400 °C. During a hot repair, contractors can spray cooling mist directly onto the brick surface without fear of exfoliation, cutting repair time by half.
2. تحمل الصدمات الحرارية الفورية- - من اللهب إلى 20 درجة في دقائق
يجب تبريد أفران فحم الكوك بسرعة لضمان السلامة قبل دخول الموظفين. يتطلب طوب السيليكا العادي درجة تبريد يمكن التحكم فيها بمقدار 30 درجة / ساعة - لتجنب التشقق. يتحمل طوب السيليكا المنصهر الانخفاض الفوري بمقدار 500 درجة، مما يسمح للمقاولين بفتح الأبواب فورًا بعد إيقاف تشغيل الموقد. توفر هذه الخاصية الفردية من 6 إلى 8 ساعات لكل حملة إصلاح.
3. قوة تسخين أعلى - لا يوجد تشوه تحت الحمل
At 1300 °C, ordinary silica bricks lose ~40 % of their cold modulus of rupture. Fused silica retains >80%، الحفاظ على ثبات الجدار حتى عند إزالة الحراريات المجاورة. تمنع هذه القوة الساخنة العالية انحناء الجدار وتحافظ على أبعاد الفرن الدقيقة، وهو أمر بالغ الأهمية لتدفق الغاز وفحم الكوك بشكل موحد.
4. مصفوفة زجاجية كثيفة - مقاومة فائقة للقلويات وأول أكسيد الكربون
يحتوي غاز فرن فحم الكوك- على Na₂O وK₂O وCO. وتخترق القلويات المنصهرة طوب السيليكا العادي، وتشكل مواد سهلة الانصهار منخفضة- تعمل على تسريع التآكل. السطح الزجاجي غير المسامي للسيليكا المنصهرة يطرد القلويات؛ معدل التآكل هو<0.3 mm/year versus 1.2 mm/year for standard silica.
5. قابلية الإصلاح الساخنة- - القطع والطحن والتشكيل في-الموقع
نظرًا لأن السيليكا المنصهرة لا تحتوي على انتقالات طور بلورية، فيمكن قطعها باستخدام أقراص ماسية عند درجة 1000 بدون -تشقق دقيق. يقوم المقاولون بتشكيل الطوب ليناسب أعناق الفرن المعقدة أو إطارات الأبواب بينما لا يزال الفرن ساخنًا، مما يلغي الحاجة إلى أشكال خاصة مسبقة الصنع ويقلل تكاليف المخزون.
6. كفاءة الطاقة والتكلفة
على الرغم من أن تكلفة طوب السيليكا المندمجة تصل إلى 20% تقريبًا مقدمًا، إلا أن عمرها الأطول للحملة (متوسط 8% المزيد من دفعات فحم الكوك) وعدم حدوث خسائر تشظية يحقق عائدًا كاملاً على الاستثمار في غضون 18 شهرًا. أبلغ أحد المصانع الأوروبية عن توفير 1.2 مليون يورو في عمليات الإغلاق التي تم تجنبها على مدى ثلاث سنوات بعد التحول إلى السيليكا المنصهرة لجميع الإصلاحات الساخنة.
7. فوائد البيئة والسلامة
عدم وجود كريستوباليت يعني عدم وجود غبار السيليكا القابل للتنفس أثناء القطع، مما يحمي صحة العمال. يؤدي انخفاض تكرار الإصلاح أيضًا إلى تقليل استهلاك النيتروجين وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن عمليات التسخين المتكررة-.
بالنسبة للإصلاحات الساخنة في فرن فحم الكوك-، يتفوق طوب السيليكا المنصهر في الأداء على طوب السيليكا العادي في الصدمات الحرارية، ومقاومة التآكل، و-إمكانية التصنيع في الموقع، وإجمالي تكلفة الملكية. يؤدي تحديد السيليكا المنصهرة إلى تحويل مهمة الصيانة الروتينية إلى ميزة إستراتيجية-تقليل التوقفات غير المخطط لها، وعمر الحملة الأطول، وعملية أكثر أمانًا وصديقة للبيئة. اتصل بمورد المواد المقاومة للحرارة اليوم لتجربة السيليكا المنصهرة في جدول الإصلاح التالي-وتجربة الفرق مباشرة-.
