高铝莫来石耐火砖原料配比对抗热震性影响研究：提升干法熄焦系统寿命的关键技术

أبحاث متقدمة تُعيد تعريف أداء حرارة مقاومة في طوب الموليت للصناعات الحديدية

في نظام الإطفاء الجاف للفرن، يواجه الطوب الحراري موجات حرارية مفاجئة تتراوح بين 1200°C و 300°C خلال دورة واحدة فقط — ما يجعل مقاومة التغير الحراري (Thermal Shock Resistance) العامل الحاسم لعمر التشغيل والسلامة. دراسة حديثة أجرتها شركة "إكسترو-مترال" تحلل العلاقة بين تركيب المواد الخام ومقاومة التصدع الناتج عن هذه الظروف القاسية.

تحليل أربعة عوامل رئيسية تؤثر على الأداء الحراري

من خلال اختبارات معملية واقعية على 12 صيغة مختلفة من طوب الموليت-الألومنيوم، تم تحديد العوامل الأربع التالية كمحور رئيسي:

• نسبة الموليت إلى الكريستال الألومينيوم (Alumina): عند نسبة 70% موليت / 30% كريستال، سجلت العينة أفضل أداء مع 150 دورة حرارية دون أي تشقق واضح — مقارنة بـ 60 دورة فقط في الصيغة ذات 50% موليت.
• البنية المجهرية: توزيع الفراغات (pores) بشكل منتظم يقلل من ضغط الشد الداخلي أثناء التبريد السريع. البيانات أظهرت أن نموذج الطوب مع فراغات موزعة بنسبة 15% كانت أقل عرضة للتآكل بنسبة 40% بعد 100 دورة.
• درجة حرارة ووقت التسوية (Sintering): تحسين درجة الحرارة من 1500°C إلى 1650°C مع زيادة وقت التسخين من 4 ساعات إلى 6 ساعات زاد عمر الاستخدام بنسبة 25%.
• بيئة التشغيل: في ظروف تشغيل عالية التكرار (أكثر من 5 دورات يومياً)، ارتفعت معدلات التلف بنسبة 60% بدون تحسينات في التركيب أو التصميم.

نتائج عملية تدعم القرار الفني

تم تسجيل بيانات من ثلاث مصانع حديد في المملكة العربية السعودية، حيث أدى استخدام صيغة محسّنة من طوب الموليت-الألومنيوم إلى تقليل حالات التوقف غير المخطط لها بنسبة 72% خلال ستة أشهر. كما ارتفع متوسط عمر الطبقة الداخلية من 18 شهرًا إلى 28 شهرًا — مما يوفر تكاليف الصيانة السنوية بمبلغ يتراوح بين 120,000 إلى 180,000 دولار أمريكي لكل فرن.

"ما نراه في الموقع ليس مجرد شقوق صغيرة، بل تدمير تدريجي يؤدي إلى انهيار كامل للجدار"، يقول المهندس أحمد عبد الله، خبير التصنيع في مصنع الحديد في جدة. "الآن نختار المواد بناءً على بيانات مختبرية وليس فقط على التجربة." هذا النوع من الرؤى يساعد المصانع على اتخاذ قرارات مدروسة لا تعتمد على الحظ.