الميكروسليكا في خلطات مجاري صب الحديد: اختيار الدرجة حسب المنطقة

أولاً: لا يمكن تطبيق نفس منطق تصميم المواد بشكل كامل على الأجزاء المختلفة من قناة صب الحديد

عادةً ما يشتمل نظام مجرى صب الحديد في الفرن العالي على منطقة استقبال فتحة تصريف الحديد، ومنطقة الصدم في القناة الرئيسية، والجزء الأوسط والخلفي من القناة الرئيسية، وجهاز فصل الخبث، وقنوات تصريف الحديد الفرعية، وقناة الخبث، بالإضافة إلى فوهة التدفق المتأرجحة أو القناة المائلة. وعلى الرغم من أن هذه الأجزاء تقع جميعها في بيئة الحديد المنصهر عالي الحرارة أو الخبث، إلا أن الوسط المتلامس، وسرعة التدفق، ودرجة الاضطراب، وتقلبات درجة الحرارة، وطرق الصيانة تختلف عن بعضها البعض.

تشير المراجعات ذات الصلة إلى أن تلف البطانة المقاومة للحرارة في قنوات تصريف الحديد لا يرجع إلى التآكل الميكانيكي البحت فحسب، بل هو نتيجة للتفاعل المشترك بين القص السائل، والإجهاد الحراري، والأكسدة، وتآكل الخبث، ونقل المواد. وعادةً ما يغلب الأكسدة والتفاعلات على السطح الفاصل بين الحديد المنصهر والخبث بالقرب من الخط المعدني في القناة الرئيسية، بينما يتأثر خط الخبث بشكل أكبر بعمليات ذوبان الخبث وتغلغله ونقل الكتلة.

لذلك، لا يمكن تلخيص دور الميكروسليكا في مادة صب مجرى صب الحديد ببساطة على أنه «زيادة القوة». فهو لا يقتصر على تحسين توزيع الحبيبات وتقليل مسامية الركيزة فحسب، بل يؤثر أيضًا على الطور السائل عالي الحرارة، وتكوين الموليت، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة الخبث. وتحتاج الأجزاء المختلفة إلى تحقيق توازن مختلف بين الكثافة، والاستقرار الحراري، ومقاومة الأكسدة، والتحكم في الطور السائل عالي الحرارة.

ثانياً، الدور الرئيسي لالميكروسليكافي مادة صب قنوات الحديد Al₂O₃–SiC–C

1. تحسين توزيع حبيبات المادة الأساسية وأداء التنفيذ

يتكون الميكروسليكا من جزيئات بحجم أقل من الميكرومتر، ويمكنه ملء الفراغات بين جزيئات مسحوق الكوراندوم الناعم والألومينيا النشطة وجزيئات الأسمنت. في ظل ظروف مناسبة لنظام التشتت، يساعد ذلك على تحسين الكثافة التراكمية للمادة الأساسية، ويقلل من كمية الماء المضافة أثناء التنفيذ مع الحفاظ على السيولة.

أظهرت دراسة أجريت على مواد قنوات الصرف الصناعية أنه من خلال تحسين توزيع الحبيبات ونظام التشتت، تم تخفيض كمية الماء المضافة إلى مادة الصب من 5. 2% إلى 4. 4٪، مع الحفاظ على قيمة السيولة دون تغيير يذكر. وأدى انخفاض كمية الماء المضافة إلى حصول المادة على مسامية ظاهرية أقل وبنية أكثر كثافة، كما أدى إلى إطالة فترات الصيانة في تجارب القنوات الصناعية الرئيسية. توضح هذه الدراسة أن قيمة نظام المساحيق الدقيقة لا تعتمد فقط على النقاء الكيميائي، بل تعتمد أيضًا على توزيع الحبيبات، وعوامل التشتت، وتصميم المادة الأساسية ككل.

2. المشاركة في الترابط عالي الحرارة والحماية من الأكسدة

تشير الأبحاث إلى أن كمية مناسبة من الميكروسليكا في مادة الصب Al₂O₃–SiC –SiO₂–C، كما يتفاعل مع Al₂O₃ لتكوين المولايسيت. ويقوم الطور السائل الغني بالسيليكا بسد جزء من المسام، مما يبطئ انتشار الأكسجين إلى داخل المادة. كما أن التغير الحجمي المصاحب لتكوين المولايسيت يمكنه تعويض انكماش التلبيد إلى حد ما، وبالتالي تحسين مقاومة الأكسدة.

لكن هذا لا يعني أن زيادة كمية الميكروسليكا أمر جيد بالضرورة. فقد يؤدي الإفراط في استخدام الميكروسليكا أو سوء توزيعه إلى زيادة كمية الماء المضافة، مما يؤدي إلى تكوين طور سائل منخفض الانصهار بكميات زائدة، أو إلى تلبيد مفرط للمادة في درجات الحرارة المتوسطة والعالية، مما يؤثر بدوره على ثبات الصدم الحراري.

3. لا يمكن اختيار الميكروسليكا بناءً على نقاء SiO₂ فقط

قامت دراسة نُشرت عام 2023 حول مواد صب قنوات الحديد بمقارنة ثلاثة أنواع من الميكروسليكا ذات محتوى SiO₂ الاسمي 93٪ و96٪ و99٪. أظهرت النتائج أن عينة الميكروسليكا بنسبة 99٪ في هذه التجربة كانت تحتوي على كمية مياه أعلى، وكثافة حجمية أقل، ومعدل مسامية ظاهر أعلى، كما كانت مقاومة الأكسدة هي الأسوأ. في حين سجلت عينة الميكروسليكا بنسبة 93% أدنى مقاومة للانكسار عند درجات الحرارة العالية. أما عينة الميكروسليكا بنسبة 96% فقد أظهرت أفضل مقاومة للخبث وأفضل أداء شامل.

يجب التأكيد على أن هذه النتيجة لا يمكن تفسيرها على أنها «جميع أنواع الميكروسليكا بنسبة 99% غير مناسبة لمواد صب قنوات الحديد». فالمنتجات الثلاثة لا تختلف في تركيبها الكيميائي فحسب، بل تختلف أيضًا في توزيع الحبيبات والشوائب الأخرى. والاستنتاج الذي تدعمه الدراسة حقًّا هو: يجب تقييم الميكروسليكا المستخدم في مواد قنوات الحديد تقييمًا شاملاً من حيث توزيع الحبيبات، وقابلية التشتت، وكمية الماء المضافة، وتكوين الشوائب، وسلوك التفاعل عند درجات الحرارة العالية، ولا يمكن الاكتفاء بمقارنة قيم SiO₂ فقط.

ثالثًا: ظروف التشغيل في الأجزاء المختلفة ونقاط التركيز في استخدام الميكروسليكا

1. منطقة استقبال فتحة صب الحديد ومنطقة الصدم في القناة الرئيسية

يتحمل الجزء الأمامي من القناة الرئيسية مباشرةً صدمة تيار الحديد المنطلق من فتحة صب الحديد، وهو أحد أكثر المناطق قسوةً من حيث ظروف التشغيل في نظام قناة صب الحديد بأكمله. عادةً ما يُطلق في التحليلات الصناعية اللاحقة على المنطقة التي تبعد حوالي 3 إلى 6 أمتار عن فتحة صب الحديد اسم «منطقة الاضطراب» أو «المنطقة الحرجة». تتعرض هذه المنطقة في الوقت نفسه لصدمات الحديد السائل عالي الحرارة والخبث، والاضطرابات الشديدة، واندفاع الغازات، والصدمات الحرارية الدورية، بالإضافة إلى التآكل المتكرر الناتج عن ارتداد الحديد السائل.

تُظهر دراسات ديناميكا الموائع الحاسوبية (CFD) أن قوة القص التي يتعرض لها قاع القناة الرئيسية عادةً ما تكون أعلى من تلك التي تتعرض لها الجدران الجانبية، كما أن إجهادات القص والإجهادات الحرارية بالقرب من نقطة سقوط الحديد السائل أعلى بشكل ملحوظ من المناطق الأخرى. وقد ظهرت أقصى إجهادات حرارية في نموذج أحد القنوات الرئيسية على بعد حوالي 4 أمتار من مقدمة القناة الرئيسية، وهو ما يتطابق بشكل أساسي مع المنطقة ذات العمر التشغيلي الأقصر في الموقع.

تشمل الأغراض الرئيسية لاستخدام الميكروسليكا في هذا الجزء ما يلي:

• تقليل كمية الماء المضافة أثناء البناء، وزيادة كثافة الركيزة وقدرتها على مقاومة تسرب الحديد السائل؛
• تعزيز متانة الارتباط بين الركام والركيزة، والحد من تساقط الحبيبات تحت تأثير الصدمات؛
• إبطاء أكسدة الكربون وSiC من خلال تكوين طور غني بالسيليكون ومولايسيت بشكل مناسب؛
• تحسين سيولة الصب، وضمان سلامة البناء في قاع القناة والزوايا والجدران الجانبية.

ولكن لا ينبغي السعي بشكل أحادي الجانب إلى تحقيق مسامية منخفضة للغاية وقوة تلبيد عالية في منطقة الصدم. فقد يؤدي الإفراط في كثافة المصفوفة أو زيادة الطور السائل إلى زيادة مخاطر تصريف المياه أثناء التحميص، وتوليد إجهاد حراري مرتفع خلال الدورات الحرارية المتكررة. ولذلك، فإن هذه المنطقة تحتاج بشكل أكبر إلى الموازنة بين مقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة، والاستقرار الحراري، وسلامة عملية التحميص، بدلاً من مجرد زيادة كمية الميكروسليكا المضافة.

2. الجزء الأوسط والخلفي من القناة الرئيسية: يجب النظر في خط المعدن وخط الخبث كل على حدة

عادةً ما تكون شدة التيار المضطرب في الجزء الأوسط والخلفي من القناة الرئيسية أقل منها في منطقة الصدم، لكن مدة تلامس الحديد السائل والخبث مع البطانة المقاومة للحرارة تكون أطول. وهنا يلزم التمييز بشكل أكبر بين خط المعدن وخط الخبث وقاع القناة.

منطقة خط المعدن

يقع خط المعدن بالقرب من نقطة التقاء الحديد السائل والخبث والمواد المقاومة للحرارة، مما يجعله عرضة لحدوث عمليات أكسدة الكربون وأكسدة SiC وتآكل FeO وتغلغل الطور السائل في آن واحد. وقد كشفت التحليلات اللاحقة للاستخدام الصناعي أن الخط المعدني قد يشكل طور أوليفين الحديدي ذي نقطة انصهار منخفضة يحتوي على FeO وSiO₂. وعندما تحتوي الخبث على كميات كبيرة من المكونات القلوية مثل K₂O، قد تنخفض لزوجة الخبث ودرجة حرارة تليينه، مما يعزز التغلغل ونقل الكتلة بشكل أكبر، ويسرع من استهلاك SiC.

تتمثل الدور الإيجابي لالميكروسليكا في الأسلاك المعدنية بشكل أساسي في تكثيف المصفوفة، وسد مسارات تغلغل الأكسجين والمادة المنصهرة، وتعزيز تكوين ترابطات سيليكاتية أو موليتية واقية إلى حد ما. ولكن إذا كان إجمالي SiO₂ في النظام مرتفعًا جدًّا، مع وجود كميات كبيرة من FeO أو أكاسيد الفلزات القلوية في الوقت نفسه، فقد يزيد ذلك أيضًا من خطر تكوين طور سيليكاتي منخفض درجة الانصهار.

لذلك، يجب التحكم في العناصر التالية في مواد الأسلاك المعدنية في آن واحد:

• إجمالي SiO₂ الذي يتم إدخاله من الميكروسليكا والمواد الخام الأخرى؛
• التفاعلات الناتجة عن تغلغل FeO و MnO وأكاسيد الفلزات القلوية؛
• نظام مقاومة الأكسدة لـ SiC والكربون؛
• هيكل مسامية المصفوفة ولزوجة الطور السائل عند درجات الحرارة العالية.

منطقة خط الخبث

يتعرض خط الخبث بشكل أساسي لتآكل خبث الفرن العالي الذي يحتوي على CaO و MgO و Al₂O₃ و SiO₂ وكميات قليلة من FeO وأكاسيد الفلزات القلوية. وقد أظهرت الدراسات بعد الاستخدام الصناعي أن الخبث يمكن أن يتفاعل مع Al₂O₃ وSiO₂ الموجودين في مادة الصب، مما ينتج عنه مراحل مثل الفلسبار الكالسيوم والفلسبار الكالسيوم والألومنيوم، وتتميز بعض نواتج التفاعل بدرجة انصهار منخفضة، مما يؤدي بسهولة إلى إضعاف المصفوفة وتسريع تساقط الركام.

في خط الخبث، يعمل الميكروسليكا من ناحية على تقليل تغلغل الخبث عن طريق خفض معدل المسامية. ومن ناحية أخرى، فهو أحد مصادر SiO₂ في نظام التفاعل بين الخبث والمواد المقاومة للحرارة. ولذلك، يجب أن يحقق الميكروسليكا في خط الخبث توازنًا بين «فوائد التكثيف الفيزيائي» و«مخاطر التفاعلات الكيميائية عند درجات الحرارة العالية».

بالنسبة للخبث الذي يحتوي على نسبة عالية من FeO أو القلويات أو الذي يتسم بتقلبات كبيرة، لا يمكن الحكم على مدى ملاءمة الميكروسليكا بناءً على قوة الضغط في درجة الحرارة العادية فحسب، بل يجب إجراء اختبارات عملية على البوت الثابت للخبث، أو اختبارات التآكل الدوراني، أو اختبارات التآكل الديناميكي.

3. جهاز إزالة الخبث والمناطق الانتقالية الأمامية والخلفية

يتولى جهاز إزالة الخبث مهمة السماح بمرور الحديد السائل ذي الكثافة العالية من الجزء السفلي، مع توجيه الخبث في الوقت نفسه إلى قناة الخبث. ومن السهل أن يتشكل أمام الجهاز تجمع للسائل وتدفق عكسي وتدفق مضطرب، بينما يحدث خلفه تسارع في الحديد السائل وتغير في اتجاه التدفق وتآكل موضعي.

تشير الدراسات ذات الصلة بمجالات التدفق إلى ظهور اضطرابات واضحة بالقرب من جهاز إزالة الخبث، حيث تؤثر زاوية الحاجز وارتفاع الفتحة والموقع النسبي لجهاز إزالة الخبث وفتحة إخراج الخبث على إجهاد القص على الجدران، وفعالية فصل الخبث عن الحديد، وعمر جهاز إزالة الخبث.

تتمثل النقاط الرئيسية لاستخدام الميكروسليكا في هذا الجزء في:

• تحسين سيولة مادة الصب وسلامة تشكيل الهياكل المعقدة؛
• تقليل المسام في الفتحات والزوايا ووصلات القطع الجاهزة؛
• تحسين القدرة الشاملة للمواد على مقاومة تغلغل الخبث وتآكل الحديد السائل؛
• تحسين الترابط بين مواد الإصلاح والبطانة المتبقية.

لا يمكن عادةً استخدام «مواد القناة الرئيسية عالية القوة» وحدها كبديل للمواد المخصصة في جهاز إزالة الخبث. فالتصميم الهيكلي لهذا الجزء، وأبعاد القطع الجاهزة، ومقاومة الانثناء، والاستقرار الحراري لا تقل أهمية عن نظام الميكروسليكا.

4. المجاري الفرعية للحديد المنصهر

يدخل الحديد السائل إلى القناة الفرعية بعد مروره عبر جهاز إزالة الخبث، وعندها يكون محتوى الخبث قد انخفض بشكل ملحوظ عادةً، وتكون المادة المعنية على اتصال رئيسي بالحديد السائل عالي الحرارة. وتشمل العوامل الرئيسية المسببة للتلف: التآكل المستمر بفعل الحديد السائل، والتآكل الموضعي عند المنعطفات ومواقع توزيع التدفق، والتغيرات الدورية في درجات الحرارة، وتسرب الحديد السائل، بالإضافة إلى الأكسدة بعد توقف التشغيل.

في الأبحاث المنشورة حاليًا، لا توجد سوى دراسات قليلة تجري مقارنة صناعية مباشرة بين «خيارات الميكروسليكا المختلفة في قنوات توزيع الحديد الفرعية». ولذلك، فإن المحتوى التالي يمثل تحليلًا هندسيًّا يستند إلى آلية عمل مواد القناة الرئيسية وظروف تشغيل قنوات توزيع الحديد الفرعية:

• ينبغي أن تركز مساحيق السيليكا الدقيقة على تحسين كثافة الركيزة، وتوحيد عملية البناء، ومقاومة تغلغل الحديد السائل؛
• لا ينبغي السعي إلى تحقيق قوة تلبيد عالية جدًا من خلال الإفراط في استخدام الطور السائل، لتجنب انخفاض الاستقرار الحراري في ظروف التشغيل والإيقاف المتكررة؛
• في المنعطفات ومناطق الانحدار والتفرع، يجب تعزيز تصميم توزيع حبيبات الركام ومقاومة الركيزة للتآكل؛
• بالنسبة للمناطق المعرضة للهواء بعد توقف القناة، ينبغي إيلاء اهتمام خاص للحماية المضادة للأكسدة للكربون وSiC.

يمكن عادةً أن يميل اختيار الميكروسليكا في قنوات دعم الحديد إلى استخدام نسبة ماء منخفضة، وتشتت مستقر، واستقرار حجمي، دون الحاجة إلى اتباع تصميم مقاومة عالية للخبث المستخدم في خط الخبث بالقناة الرئيسية بشكل كامل.

5. قناة الخبث

يستخدم قناة الخبث بشكل أساسي لنقل خبث الفرن العالي، وعادةً ما تكون درجة حرارته أقل من درجة حرارة الحديد السائل عند مخرج الحديد مباشرةً، لكن نسبة تلامس الخبث مع المواد المقاومة للحرارة أعلى، مما يجعل التآكل الكيميائي أكثر حدة. تُستخدم مواد Al₂O₃–SiC–C على نطاق واسع في القناة الرئيسية وقناة الخبث، وذلك لأن SiC والكربون يتمتعان بقدرة منخفضة على ترطيب الخبث، وفي الوقت نفسه يتمتعان بخصائص جيدة في مقاومة الصدمات الحرارية والتآكل.

تتمثل المهمة الأساسية لالميكروسليكا المستخدم في قنوات الخبث في:

• تشكيل مادة أساسية متماسكة، لإبطاء تسرب الخبث عبر المسام والشقوق الدقيقة؛
• تحسين سيولة الخلطة وسلامة سطح القناة؛
• تعزيز الترابط المناسب للموليت أو السيراميك، مما يحسن الاستقرار الهيكلي في الحالة الحرارية؛
• التحكم في الطور منخفض الانصهار الناتج عن CaO و MgO و FeO وأكاسيد الفلزات القلوية.

في الدراسة المذكورة أعلاه التي أُجريت عام 2023، حققت عينة معينة من الميكروسليكا بنسبة 96% أفضل أداء في مقاومة الخبث بين المجموعات الثلاث من المواد، مما يؤكد مرة أخرى على ضرورة التركيز على الجودة الشاملة لالميكروسليكا المستخدم في قنوات الخبث، بدلاً من السعي وراء أعلى درجة نقاء فحسب.

6. المصبّات والمجاري القلّابة

يقع فوهة التدفق المتأرجحة قبل دخول الحديد السائل إلى خزان الطوربيد أو وعاء الحديد السائل، وبالإضافة إلى تحملها للتآكل الناتج عن الحديد السائل، فإنها تتعرض أيضًا للإمالة والاهتزاز والصب المتقطع والصدمات الناتجة عن الفروق الموضعية في الارتفاع والتغيرات المتكررة في درجة الحرارة. وعادةً ما تكون المناطق القريبة من المحور الدوار ومخرج الفوهة ونقطة سقوط الحديد السائل هي المناطق التي تتركز فيها الإجهادات الميكانيكية والحرارية.

تتوفر حالياً أدلة محدودة في الأبحاث المستقلة حول دور الميكروسليكا في فوهة التدفق المتأرجحة، ولذلك لا ينبغي الادعاء بأن نوعاً معيناً من الميكروسليكا أو نسبة إضافية محددة قد ثبتت فعاليتها كأفضل خيار في الأبحاث. من الناحية الهندسية، يستخدم الميكروسليكا بشكل رئيسي في:

• تقليل محتوى الرطوبة أثناء التشغيل، وزيادة قوة الهيكل في المراحل المبكرة؛
• تحسين تجانس الركيزة، والحد من تغلغل الحديد السائل والتآكل الموضعي؛
• تحسين سلامة الصب عند زوايا فوهة الصب والمناطق الضعيفة؛
• التوافق مع توزيع حبيبات الركام ومضادات الأكسدة، مع مراعاة مقاومة التآكل والاستقرار الحراري.

يحتاج هذا الجزء بشكل خاص إلى تجنب التلبيد المفرط للركيزة وتقصفها، وينبغي أن تتضمن تقييمات المواد اختبارات القوة المتبقية بعد الصدم الحراري، واختبارات سلامة الهيكل في ظروف التآكل الديناميكي والاهتزاز.

رابعاً: مبادئ اختيار الميكروسليكا المستخدم في خلطات مجاري الحديد الحرارية

أولاً، عدم اعتبار نقاء SiO₂ المعيار الوحيد

فالدرجة العالية من النقاء لا تعني بالضرورة انخفاض كمية الماء المضافة، ولا تعني بالضرورة ارتفاع الكثافة الحجمية وارتفاع مقاومة الخبث. يجب إجراء اختبارات متزامنة لتوزيع الحبيبات، والمساحة السطحية النوعية، وحالة التكتل، وفقدان الوزن عند الحرق، ومحتوى الكربون، والشوائب من الفلزات القلوية.

ثانياً، التحكم في إجمالي SiO₂ والطور السائل عالي الحرارة وفقاً للموقع

تحتاج منطقة الصدم إلى أن تكون متماسكة ومقاومة للتآكل ومقاومة للأكسدة. بينما تحتاج خط الخبث إلى التحكم الصارم في الطور منخفض الانصهار. أما قنوات دعم الحديد وفوهات التدفق المتأرجحة، فيتم التركيز فيها بشكل أكبر على مقاومة تغلغل الحديد السائل، والاستقرار الحراري، والاستقرار الحجمي. ولا ينبغي استخدام نفس تركيبة الركيزة آليًا في الأجزاء المختلفة.

ثالثًا، تقييم الميكروسليكا مع نظام الركيزة بأكمله

يتأثر تأثير الميكروسليكا بتأثير مشترك من الألومينا النشطة، والأسمنت، وSiC، ومصدر الكربون، والسيليكون المعدني، وB₄C، وعوامل التشتت، وكمية الماء المضافة أثناء التشغيل. إن مناقشة «أفضل مسحوق سيليكا دقيق» بمعزل عن التركيبة الكلية تفتقر إلى المعنى العلمي.

رابعًا، يجب تحديد كمية الإضافة من خلال اختبارات عملية على المواد

يُوصى بتقييم ما لا يقل عن قيم الانسيابية وكمية الماء المضافة، والكثافة الحجمية، ونسبة المسام الظاهرية، وقوة الضغط في درجة الحرارة العادية، وقوة مقاومة الانحناء في درجات الحرارة العالية، ومؤشر مقاومة الأكسدة، والقوة المتبقية بعد الصدم الحراري، والتآكل الفعلي الناتج عن الخبث، وأداء التجفيف الآمن. لا يمكن تطبيق نسبة خلط ثابتة مباشرةً من ورقة بحثية واحدة على جميع مصانع الصلب وجميع الأجزاء.

الخلاصة

تكمن قيمة الميكروسليكا في مادة صب قنوات صب الحديد في الأفران العالية، في جوهرها، في التحكم الشامل في بنية المصفوفة وعملية التفاعل عند درجات الحرارة العالية. فهو قادر على تحسين توزيع الحبيبات، وتقليل كمية المياه المستخدمة في البناء، وزيادة الكثافة، وتحسين الترابط الخزفي وخصائص مقاومة الأكسدة من خلال تكوين الطور السائل الغني بالسيليكون وموليت.

لكن الميكروسليكا يغير في الوقت نفسه المحتوى الإجمالي لـ SiO₂ في النظام وتكوين الطور السائل عند درجات الحرارة العالية. في ظل ظروف تغلغل FeO أو CaO أو MgO أو أكاسيد الفلزات القلوية، قد يساهم SiO₂ الزائد أو غير المتوافق في تكوين طور ذي درجة انصهار منخفضة. ولذلك. ينبغي اعتماد تصميم مقسم إلى مناطق في منطقة الصدم الرئيسية، والخط المعدني، وخط الخبث، وجهاز إزالة الخبث، والقناة الفرعية للحديد، وقناة الخبث، وفوهة التدفق المتأرجحة، ولا يمكن الاكتفاء باستخدام نوع واحد من «الميكروسليكا عالي النقاء» لتغطية جميع ظروف التشغيل.

المعيار الحقيقي والموثوق لاختيار النوع ليس أعلى درجة نقاء أو أعلى قوة في درجة الحرارة العادية، بل هو: في ظل ظروف محددة تتعلق بالخبث ودرجة حرارة الحديد السائل ونظام صب الحديد ودورة الصيانة، هل يمكن للمواد أن تحافظ على المدى الطويل على انخفاض النفاذية، وانخفاض الأكسدة، وقوة حرارية مستقرة، ومعدل تآكل قابل للتحكم.

المراجع الأساسية

1. Darban S. وآخرون، آليات تآكل الخرسانات المقاومة للحرارة المصنوعة من Al₂O₃-SiC-C بفعل الحديد والخبث استنادًا إلى التحليل اللاحق للعينات الصناعية، Open Ceramics، 2023، رقم المقالة 100453.
2. Cao Z. وآخرون، تأثير أنواع مختلفة من أبخرة السيليكا على خصائص المواد المقاومة للحرارة القابلة للصب المكونة من Al₂O₃-SiC-C المستخدمة في أحواض الحديد، China’s Refractories، 2023، 32(2): 31–36.
3. Liu G. وآخرون، تأثير الميكروسيليكا على مقاومة الأكسدة لمواد الصب المكونة من Al₂O₃-SiC-SiO₂-C مع إضافات Si و B₄C، مجلة Ceramics International، 2016.
4. Yao H. وآخرون، التحليل العددي للتآكل وتحسين الحوض الرئيسي للفرن العالي، Materials، 2021، 14: 4851.
5. Ranjan S. وآخرون، «مراجعة وتحليل العمليات المعدنية في القناة الرئيسية للفرن العالي وأداء القنوات»، مجلة المعهد الهندي للمعادن، 2022، 75: 589–611.
6. Domiciano V. G. وآخرون، التحديات التي تواجهها محطة صب الأفران العالية: تحليل فشل الخرسانة المقاومة للحرارة في القناة الرئيسية، ورقة بحثية في مؤتمر UNITECR.
7. Chang C. M. وآخرون، التحليل العددي لتآكل المواد المقاومة للحرارة في الحوض الرئيسي للفرن العالي، مجلة «التقدم في العلوم والتكنولوجيا»، 2014، 92: 294–300.