طوب السيليكا المقاوم للحرارة

رمل السيليكا
إنها المادة الخام الأكثر أهمية لصنع الطوب السيليكا المقاوم للحرارة. يُفضل استخدام رمل السيليكا عالي الجودة مع نسبة عالية من SiO2 وشوائب منخفضة وحجم جزيئات مناسب.
 

الكاولين أو الطين
يمكن إضافة كميات صغيرة من الكاولين أو الطين إلى رمل السيليكا لتحسين مرونته وخصائصه القالبية.
 

الألومينا
يمكن إضافة كميات صغيرة من الألومينا إلى رمل السيليكا لزيادة مقاومة الطوب للصهر والقوة الميكانيكية.
 

المجلدات
يمكن إضافة المواد الرابطة العضوية، مثل النشا أو السليلوز، إلى خليط المواد الخام لتحسين قوة ومرونة الطوب.
 

المواد المضافة
يمكن إضافة كميات صغيرة من المواد المضافة المختلفة إلى الخليط لتعزيز خصائص معينة للمنتج النهائي، مثل مقاومة الصدمات الحرارية أو مقاومة التآكل. قد يختلف التركيب الدقيق لطوب السيليكا المقاوم للحرارة وفقًا لمتطلبات التطبيق وعملية التصنيع وتوافر المواد الخام. ومع ذلك، فإن رمل السيليكا هو دائمًا المكون الرئيسي لطوب السيليكا المقاوم للحرارة، بينما تتم إضافة مواد أخرى بكميات صغيرة لتحقيق الخصائص المطلوبة.

نقطة انصهار عالية
تتمتع السيليكا بنقطة انصهار عالية تبلغ حوالي 1710 درجة مئوية (3110 درجة فهرنهايت). تسمح هذه الخاصية لطوب السيليكا المقاوم للحرارة بتحمل درجات حرارة عالية للغاية دون الخضوع لتغييرات هيكلية كبيرة.
 

التمدد الحراري المنخفض
تتمتع الطوب الحراري المصنوع من السيليكا بمعامل تمدد حراري منخفض، مما يعني أنها تتمدد قليلاً جدًا عند تعرضها لدرجات حرارة عالية. تساعد هذه الخاصية على تقليل خطر التشقق أو التفتت، مما يضمن سلامة الطوب البنيوية تحت الضغط الحراري.
 

موصلية حرارية جيدة
تتميز الطوب الحراري المصنوع من السيليكا بموصلية حرارية جيدة، مما يسمح لها بنقل الحرارة بكفاءة. هذه الخاصية بالغة الأهمية في التطبيقات التي تتطلب توزيع الحرارة بالتساوي أو إزالتها من مناطق معينة.
 

الخواص الكيميائية
تساهم الخصائص الكيميائية للطوب الحراري المصنوع من السيليكا في مقاومته الممتازة للتآكل الكيميائي. وفيما يلي بعض الخصائص الكيميائية المهمة للطوب الحراري المصنوع من السيليكا:
 

مقاومة الأحماض
تتمتع الطوب الحراري المصنوع من السيليكا بمقاومة عالية للأحماض، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتلامس فيها مع المواد الحمضية. ويمكنها تحمل التأثيرات التآكلية للأحماض، بما في ذلك حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك.
 

مقاومة القلويات
كما أن الطوب الحراري المصنوع من السيليكا يتميز بمقاومة جيدة للقلويات، مثل هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم. وتسمح له هذه الخاصية بمقاومة البيئة القلوية التي توجد عادة في العمليات الصناعية.
 

الاستقرار في درجات الحرارة العالية
تظل الطوب الحراري المصنوع من السيليكا مستقرة حتى في درجات الحرارة المرتفعة، مما يضمن الحفاظ على خصائصها الكيميائية وسلامتها البنيوية. يعد هذا الاستقرار أمرًا بالغ الأهمية في التطبيقات التي يتعرض فيها الطوب لدرجات حرارة عالية ومواد كيميائية.
 

الخواص الميكانيكية
تتمتع الطوب الحراري المصنوع من السيليكا بخواص ميكانيكية مواتية تساهم في متانتها وموثوقيتها. وفيما يلي بعض الخصائص الميكانيكية البارزة للطوب الحراري المصنوع من السيليكا:
 

قوة ضغط عالية
تتمتع الطوب الحراري المصنوع من السيليكا بقوة ضغط عالية، مما يجعلها قادرة على تحمل ضغط كبير دون تشوه أو فشل. هذه الخاصية ضرورية في التطبيقات التي يتعرض فيها الطوب لأحمال أو ضغط ثقيل.
 

مقاومة منخفضة للصدمات الحرارية
تتمتع الطوب الحراري المصنوع من السيليكا بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية، مما يعني أنها قادرة على تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون تشقق أو تفتت. وهذه الخاصية بالغة الأهمية في التطبيقات التي يتعرض فيها الطوب للتسخين والتبريد الدوري.

يتم تصنيع الطوب السليكا الحراري على شكل أشكال متعددة غير متماثلة، والتي عادة ما تكون متشابكة أو مترابطة مع بعضها البعض عن طريق الألسنة والأخاديد. إن هدف مصنع الطوب السليكا الحراري هو اختيار المواد الخام وعملية الحرق بطريقة تجعل درجة تحول الكوارتز مناسبة للتطبيق المقصود للطوب. المادة الخام للطوب السليكا هي الكوارتزيت الطبيعي الذي يجب أن يفي بمتطلبات معينة من أجل تحقيق خصائص الطوب المثلى. إذا كانت المقاومة للحرارة أو التمدد الحراري تحت الحمل (الزحف) هي المتطلبات الرئيسية، فيجب اختيار الكوارتزيت ذو النقاء الكيميائي العالي. يجب أن تتمتع المواد الخام للمنتجات المستقرة الحجم بخصائص تحويل جيدة.

التركيب الكيميائي للكوارتزيت مهم في تقييمه كمادة خام، وخاصة محتوى الألومينا والقلويات، حيث تعمل هذه على خفض نقطة الانصهار وتقليل احتمالات التطبيق بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، يجب أخذ سلوك إطلاق الكوارتزيت في الاعتبار. بعد سحق المواد الخام المغسولة وطحنها وغربلتها إلى كسور حبيبية مختلفة، يتم دمج الكسور الفردية بنسب محددة مسبقًا وفقًا لخصائص التطبيق المطلوبة. في معظم الحالات، يتم استخدام خلاطات المطحنة للخلط وعوامل الربط الخاصة. بشكل عام، يتم إضافة حوالي 2٪ من الجير المطفأ في صورة سائلة (ماء الجير) وبعض محلول الكبريتيت كمادة رابطة مؤقتة، في نفس الوقت. تتم معالجة الخليط المتفتت بعد ذلك على مكابس احتكاك أو مكابس هيدروليكية.

لا تزال الأشكال المعقدة أو تلك التي تتطلب تشغيلات قصيرة تُدك يدويًا. لا يستغرق التجفيف سوى وقت قصير، من يوم إلى يومين، حيث لا تكون السيليكا المرتبطة بالجير حساسة عند التجفيف. يعتمد التمدد الحراري القابل للعكس أيضًا على التركيب المعدني. لا يتمدد التريديميت والكريستوباليت خطيًا أثناء التسخين ولكنهما يظهران تغيرات مفاجئة في الطول أثناء التسخين وأثناء التبريد.

تحدث هذه التغيرات في الطول نتيجة لسلوك التحولات المفاجئة للشبكة الفراغية لهذه المعادن. يظهر الكوارتز مثل هذا التحول عند 573 درجة مئوية، والتريديميت عند 117 درجة مئوية، والكريستوباليت بين 225 درجة مئوية و270 درجة مئوية. وتجدر الإشارة على وجه الخصوص إلى أن التمدد الحراري للكريستوباليت أكبر بكثير من التمدد الحراري للتريديميت. ولأن الطوب السيليكاي المتحول جيدًا يحتوي على القليل من الكوارتز المتبقي أو لا يحتوي عليه على الإطلاق، فإن سلوكه تحت تأثير درجة الحرارة يتحدد إلى حد كبير بنسبة الكريستوباليت إلى التريديميت.

أثناء التسخين، تتمدد طوب السيليكا بسرعة مع اكتمال التمدد العكسي الكلي عند حوالي 800 درجة مئوية. لذلك فهي غير حساسة لتقلبات درجات الحرارة فوق 800 درجة مئوية (الحرارة الحمراء)، ولكنها حساسة للغاية تحت هذه الدرجة بسبب التمدد الحجمي المفاجئ. لهذا السبب، يجب السماح بوقت كافٍ لتسخين الأفران حتى حوالي 800 درجة مئوية. من خصائص طوب السيليكا هو الفرق الذي يبلغ 10 كلفن فقط بين بداية واكتمال التليين أثناء اختبار المقاومة للحرارة تحت الحمل. نظرًا لمحتوى الزجاج المنخفض، تشكل الطوب كميات صغيرة جدًا من السائل عند درجات حرارة عالية. تتراوح كمية الطور السائل عند 1600 درجة مئوية بين 10٪ و 20٪ وتزداد بقوة فقط فوق 1650 درجة مئوية. لهذا السبب، يمكن استخدام طوب السيليكا عمليًا حتى نقطة الانصهار. أثناء الاستخدام في درجات حرارة عالية جدًا، مقترنة بالهجوم الكيميائي، يقطر الطوب أو يسيل.

يتأثر التمدد الحراري تحت الحمل (الزحف) ومحتوى الطور السائل سلبًا بمحتوى Al2O3 على وجه الخصوص. أدت متطلبات الطوب السيليكا، التي زادت خلال السنوات الأخيرة لأفران الكوك ومواقد الفرن العالي وأفران الزجاج، إلى تطوير طوب كثيف للغاية منخفض في عوامل الصهر. تحتوي هذه الطوب الخاصة، باستخدام مواد خام مختارة في تصنيعها، على نفس كمية المصهور اللزج عند 1695 درجة مئوية كما هو الحال في الطوب العادي عند 1650 درجة مئوية. وبالتالي، تتمتع بمقاومة درجات حرارة أعلى بكثير قبل بدء عملية التدمير من خلال الذوبان والتنقيط. ونتيجة لكثافتها العالية، تتمتع طوب السيليكا الخاصة لأفران الكوك بموصلية حرارية أعلى بكثير من طوب السيليكا العادي. وهذا يحسن الكفاءة الحرارية لبطاريات فرن الكوك.

المواد الرابطة المستخدمة في تصنيع الطوب السيليكا المقاوم للحرارة هي سائل نفايات لب الكبريتيت وحليب الجير. يلعب حليب الجير كعامل رابط دور الملدن. يجعل حليب الجير الطوب في عملية التجفيف يزيد من قوته، وفي عملية الحرق، يصبح عامل تمعدن، مما يعزز تحويل الكوارتز. يجب أن يحتوي الجير على كمية كبيرة من CaO النشط و CaCO3 غير المتحلل و MgCO3 لا يزيد عن 5٪ و Al2O3 + Fe2O3 + SO2F أكثر من 5٪. عند احتوائه على جزيئات كبيرة من Ca-CO3 غير المحترق والجير المحترق بشكل مفرط، ينتج المنتج ثقب ذوبان، مما يؤثر على جودة المنتج. يجب تحويل الدفعة إلى إضافة CaO الجير، تعتمد كمية إضافته على المنتجات المختلفة، وعادة ما تتقلب في 1.5-2.5٪. على سبيل المثال، إنتاج طوب السيليكا لفرن الكوك، إضافة CaO بنسبة 2.0-3.0٪؛ إنتاج الطوب السيليكاي العلوي للفرن الكهربائي، بإضافة CaO بنسبة 1.4-1.75%.

يتم استخدام السيليكا التي تحتوي على نسبة شوائب أقل من 0.5٪، وشطفها بماء الصنبور قبل الدفعة لضمان الجودة في المرحلة المبكرة. ستكون الدفعة تحويلًا سريعًا للكوارتز وتحويلًا بطيئًا لمكونات الكوارتز المختلطة، مما قد يؤدي إلى خفض درجة حرارة الحرق بمقدار 20 درجة. سيتم تقليل حجم الجسيمات الحرجة من 3 مم إلى 2 مم في عملية الدفعة، مما قد يزيد من طاقة واجهة المادة ويعزز تحويل الكوارتز. بالإضافة إلى ذلك، فإن اختيار عوامل التمعدن الجديدة مهم أيضًا لتحسين جودة المنتج. في الوقت الحاضر، لا يزال معظم منتجي المكونات المضافة إلى عامل التمعدن هم حليب الليمون ومقياس الحديد. لتحسين درجة حرارة تليين الحمل للمنتج، تم تقليل إضافة FeO2 من 2.5٪ إلى أقل من 1٪. إذا كان استخدام المعادن من نوع الفلسبار التي تحتوي على معادن قلوية أو عوامل تمعدن مركبة يمكن أن تتلقى نتائج أفضل.

لا ينبغي تخزين هذا المنتج في مستودع مقاوم للماء، ويمكن استخدام الماء الرطب بدرجة حرارة أقل من 100 درجة للتجفيف البطيء. ستؤثر الطوب السيليكا المحتوي على الماء على القوة بعد التجميد، ويجب إعادة فحصه بعد التجفيف. يجب أن تترك أعمال البناء من الطوب الحراري وصلات التمدد وفقًا لمعدل التمدد الذي توفره الشركة المصنعة. يجب صياغة أفران الطوب الحراري أو الاستخدام الدوري لمنحنيات درجة الحرارة والوقت بشكل معقول، خاصة قبل 600 درجة من التمدد الشديد ليتم التحكم فيه بدقة. تستخدم الطوب الحراري للبناء جودة الطين لتكون متوافقة مع الطوب الحراري، وأحيانًا يكون تلف الطوب الحراري بسبب مفاصل الطوب الحراري التي تم حفرها أولاً مما يؤدي إلى بخار القلوي في متطلبات مفاصل الطوب الحراري للبناء التي تم تقديمها مسبقًا.

الآن بعض مصانع الزجاج لزيادة درجة حرارة الانصهار وإطالة العمر الإجمالي للفرن، فم الفرن الصغير، وجدار الصدر يستخدم الطوب الحراري المصنوع من أكسيد الزركونيوم المنصهر كهربائيًا، وبعض القبو أو جزء منه يستخدم مواد أخرى. قد تكون نسبة استهلاك الطوب الحراري السليكا أصغر، لكن الطوب الحراري السليكا له درجة حرارة تليين عالية للحمل، وخفيف الوزن، وسعر منخفض، وإمكانات أخرى، قوس فرن الزجاج وجزء من الهيكل العلوي للفرن سيظل يستخدم الطوب الحراري السليكا. لذلك، لا يزال من غير الممكن تجاهل تحسين جودة الطوب الحراري لفرن الزجاج.

تأسس المصنع عام 1984، وتم تأسيس قسم الأعمال الدولية عام 2010. المصنع بمساحة 10000 متر مربع، ويعمل به 120 موظفًا من بينهم 20 مهندسًا محترفًا. شركة CH REFRACTORIES هي شركة مصنعة محترفة للطوب الحراري، والملاط، والمنتجات المصبوبة مسبقًا، والمنتجات المعزولة، والمنتجات القابلة للصب، والمنتجات الوظيفية للصناعات الحديدية والصلب والأسمنت والزجاج والطاقة والبتروكيماويات. علاوة على ذلك، تقوم شركة CH REFRACTORIES أيضًا بتصنيع وتصدير الأسمنت الحراري A600 A700 A900 CA70 والبوكسيت ومواد خام حرارية أخرى إلى جميع أنحاء العالم.

التعليمات: