تتجاهل الصناعة الحديدية والفولاذية نحو الصهر المنخفض للكربون، مما يفرض على هذه الصناعة متطلبات أعلى لصفات المواد المنعمة للفرن. في السابق، كانت الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم هي الخيار الشائع في الصناعة الحديدية والفولاذية. ومع ذلك، مع تطور الصناعة، أصبحت هذه الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم تواجه قيودًا في أدائها في ظل الظروف القاسية.
تتأثر الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم بشدة بضرر الصدمة الحرارية في بيئة تغيرات درجة الحرارة السريعة. عندما تتغير درجة الحرارة بسرعة، فإن هذه الحجارة قد تتشقق أو تتآكل، مما يؤدي إلى تقليل عمر البطانة الفرن وزيادة تكاليف الصيانة. على سبيل المثال، في بعض المصانع الحديدية والفولاذية التقليدية، قد تضطر إلى استبدال الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم كل عامين أو أقل بسبب الضرر المترتب على الصدمة الحرارية.
تتميز الحجارة المرقمة من الاندالوزيت بخصائص استثنائية، مثل قوة الصدمة الباردة العالية، الاستقرار الحراري، والقدرة على مقاومة الانكماش. في المقارنة مع الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم، يمكن أن تحمل الحجارة المرقمة من الاندالوزيت تغيرات درجة الحرارة السريعة دون حدوث تآكل أو تشقق كبير. على سبيل المثال، يمكن أن تحمل الحجارة المرقمة من الاندالوزيت حتى 1000 دورة من تغيرات درجة الحرارة من 1100 درجة مئوية إلى الغرفة دون حدوث أي تآكل أو تشقق كبير، بينما قد تتشقق الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم بعد 500 دورة من التغيرات.
| المؤشر | الحجارة المرقمة من الاندالوزيت | الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم |
|---|---|---|
| القوة الصدمة الباردة | 90 - 110 ميجا باسكال | 60 - 80 ميجا باسكال |
| الاستقرار الحراري | أكثر من 1000 دورة | 500 - 700 دورة |
| مقاومة الانكماش | أقل من 0.5% عند 1400 درجة مئوية لمدة 5 ساعات | 0.8 - 1.2% عند 1400 درجة مئوية لمدة 5 ساعات |
في إحدى المصانع الحديدية والفولاذية الكبرى في آسيا، استخدمت الحجارة المرقمة من الاندالوزيت في فرنها الرئيسي بدلاً من الحجارة المرقمة عالية الألومنيوم. بعد عامين من العمل، وجدت أن عمر البطانة الفرن قد زاد بنسبة 50% مقارنة بالحجارة المرقمة عالية الألومنيوم السابقة. كما انخفضت تكاليف الصيانة السنوية بنسبة 30%، وقلت استهلاك الطاقة بنسبة 15% بسبب زيادة كفاءة الفرن.
تُعزى مزايا أداء الحجارة المرقمة من الاندالوزيت إلى بنيتها البلورية الفريدة. تشكل بلورات الاندالوزيت شبكة قوية في الحجارة المرقمة، مما تساعد في توزيع الشدات الحرارية بشكل أفضل وتحسين مقاومتها للتشقق والانكماش.
بفضل خصائصها العالية، يمكن للحدارة المرقمة من الاندالوزيت زيادة عمر البطانة الفرن بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لانخفاض التآكل والتشقق، يمكن للشركات الحديدية والفولاذية تقليل تكاليف الصيانة والاستبدال. في النهاية، يمكن أن تساعد هذه الحجارة المرقمة في تحقيق تقليل استهلاك الطاقة وتعظيم الأرباح في الصناعة الحديدية والفولاذية.
يجب على الشركات الحديدية والفولاذية أن تضع في الاعتبار عدة عاملين عند اختيار المواد المنعمة، مثل درجة الحرارة في الفرن، تغيرات درجة الحرارة السريعة، ومواد الفحم المستخدمة. من خلال تحليل بيانات أداء المواد المنعمة المختلفة، يمكن للشركات الحديدية والفولاذية اختيار المواد المنعمة المناسبة لتلبية احتياجاتها وتحقيق أقصى ربحية.
مع استمرار الصناعة الحديدية والفولاذية في اتجاه الصهر المنخفض للكربون، من المتوقع أن تكون الحجارة المرقمة من الاندالوزيت ستكون أكثر طلبًا في المستقبل. كما من المتوقع أن يتم استكشاف المزيد من المواد المنعمة ذات الصفات العالية لتلبية احتياجات الصناعة المتطورة.
للحصول على المزيد من المعلومات حول اختيار المواد المنعمة للفرن الحديدي والفولاذي، يمكنك زيارة استلام كتاب الأبيض "اختيار المواد المنعمة للفرن الحديدي والفولاذي".
