1. ما هي آلية الخسارة؟
عمومًا،طوب الكربون المغنيسيايتم تصنيع الطوب الكربوني المغنيسيومي من رمل مغنيسيوم عالي الجودة وجرافيت عالي النقاء وسيليكون وكربيد السيليكون ومواد مضافة أخرى، ويتم ضغطه باستخدام راتنج الفينولي كمادة رابطة. المتطلبات الأساسية للأفران الكهربائية لطوب الكربون المغنيسيومي هي:
(1) الموصلية الحرارية المنخفضة لضمان فقدان أقل للحرارة وتحسين الكفاءة الحرارية للفرن الكهربائي؛
(2) مقاومة عالية لمعاملات التآكل الحرارية والكيميائية والحرارية الفيزيائية، أي أنها تتطلب استقرارًا جيدًا في الحجم؛
(3) مضاد للخبث، ومضاد للتجريد، ومضاد للأكسدة وقوة ضغط عالية، وذلك للحصول على استهلاك منخفض وعمر طويل.
عند خبز بطانة الفرن الجديدة، ستحدث التفاعلات الرئيسية التالية عندما تصل درجة حرارة بطانة الفرن إلى 750 درجة:
MgO(s) + C(s)→→Mg(g)+ CO (g)
Mg(g) +Rn0m→MgO ・R„О (m-1)(s)
التفاعل 1 هو في الأساس هجرة غاز المغنيسيوم وغاز أول أكسيد الكربون على طول المسام إلى منطقة درجة الحرارة العالية. والتفاعل 2 هو أن غاز المغنيسيوم على سطح جدار الفرن يتأكسد مرة أخرى بواسطة أكاسيد إلى أكسيد المغنيسيوم، ويشكل مركبًا بتروغرافيًا عالي نقطة الانصهار مع مركبات أثرية أخرى في الطوب الكربوني المغنيسيومي. لذلك، فإن التحكم في نظام درجة حرارة الفرن لمنع حدوث التفاعل 1 بكميات كبيرة هو المفتاح للحفاظ على استقرار حجم الطوب الكربوني المغنيسيومي. وهذا مهم جدًا سواء في المحولات أو الأفران الكهربائية. والنتيجة المباشرة لفشل الفرن هي انهيار بطانة الفرن أو انخفاض كبير في عمر بطانة الفرن. ولدى معظم الشركات المصنعة المحلية الكثير من الخبرة والدروس في هذا الصدد.
2. ما هي أسباب التآكل؟
أثناء عملية الصهر العادية، يكون بطانة الفرن على اتصال مباشر بالفولاذ المنصهر عالي الحرارة والخبث، وتكون ظروف العمل قاسية للغاية. أسباب تلف البطانة هي:
(1) التقشير الحراري الناتج عن الإشعاع القوسي والتآكل الكيميائي في حالة درجات الحرارة المرتفعة.
(2) تأثير التنظيف الناتج عن الخبث والفولاذ المنصهر وغاز الفرن على بطانة الفرن.
(3) الخبث الموجود على بطانة الفرن التآكل الكيميائي.
(4) التقشير الناتج عن تغير درجات الحرارة.
(5) تشققات الطبقات الناتجة عن تحلل التركيب المعدني لطوب بطانة الفرن نفسه.
(6) التأثير الميكانيكي وتآكل بطانة الفرن عند إضافة خردة الفولاذ والحديد المنصهر.
3. ما هو تأثير مقاومة الخبث؟
تتفاعل طوب الكربون الماغنيسيا مع الخبث لتكوين طبقة تفاعل كثيفة، كما تتحسن مقاومتها لتآكل الخبث. إن مقاومة تآكل الخبث للمادة أضعف من مقاومتها للأكسدة. بعد الاستخدام، يجب أن يكون الهيكل التنظيمي فضفاضًا، وسوف يغزو الخبث الجزء الداخلي من المادة، مما يؤدي إلى إتلاف طبقة الطوب الأصلية وتدمير المادة تمامًا.
بعد فهم آلية تلف المواد المقاومة للحرارة في بطانة الفرن الكهربائي، يمكننا اختيار المواد المقاومة للحرارة المناسبة والمتينة وطويلة العمر بناءً على ذلك. عادةً ما يكون جدار الفرن الكهربائي مصنوعًا من مواد مقاومة للحرارة من الكربون المغنيسيا، ويتم بناء الجزء السفلي من الفرن الكهربائي عادةً بمواد دك، معظمها مواد دك جافة من المغنيسيوم والكالسيوم، ويجب أن يكون لها خصائص التلبيد السريع، وتشكيل طبقة عمل صلبة، والقدرة على منع اختراق الخبث إلى أقصى حد والحفاظ على المادة العميقة فضفاضة بشكل معتدل.
