في عالم المواد المقاومة للحرارة، هناك عدة معايير فنية أساسية تشكل الأساس لاختيار المواد المناسبة للاستخدام في الفرنات والتحكم في أدائها. من بين هذه المعايير، نجد درجة النমন تحت الحمل، والقدرة على تحمل الصدمات الحرارية، والقدرة على مقاومة التميل. كل من هذه المعايير لها تعريف فني وطرق اختبار محددة.
درجة النমন تحت الحمل هي درجة الحرارة التي تتغير فيها المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الليونة تحت وجود حمل معين. يتم قياسها عن طريق وضع عينة من المادة تحت حمل محدد ورفع درجة الحرارة بوتيرة معينة حتى تتغير المادة في شكلها. أما القدرة على تحمل الصدمات الحرارية فهي قدرة المادة على تحمل التغيرات السريعة في درجة الحرارة دون حدوث تشقق أو انهاء. يتم قياسها عن طريق عرض المادة لعدد من دورات التغيرات السريعة في درجة الحرارة ثم فحصها بحثًا عن أي عيوب.
أما القدرة على مقاومة التميل فهي قدرة المادة على تحمل الحمل لفترات طويلة من الزمن دون حدوث تشوه أو انهيار. يتم قياسها عن طريق وضع عينة من المادة تحت حمل معين لفترة زمنية محددة ثم قياس أي تغيرات في شكلها.
في الصناعة الحديدية، هناك العديد من أنواع الفرنات المستخدمة مثل الفرن الكهربائي والفرن التسخين. كل نوع من هذه الفرنات يعمل في ظروف عمل مميزة تتطلب اختيار مواد مقاومة للحرارة مناسبة. على سبيل المثال، في الفرن الكهربائي، تتغير درجة الحرارة بسرعة أثناء عملية التشغيل والايقاف، مما يتطلب وجود مواد ذات قدرة عالية على تحمل الصدمات الحرارية.
أما في الفرن التسخين، فهناك حمل كبير على البطانة الفرن، مما يتطلب وجود مواد ذات درجة نমন تحت الحمل عالية. كل هذه الخصائص تؤثر بشكل كبير على عمر البطانة الفرن. إذا تم اختيار مواد غير مناسبة، فمن الممكن أن تتعرض البطانة للشقوق والترسوبات، مما يؤدي إلى تقصير في أداء الفرن وقلل من عمره.
تعتبر الحجارة المرقمة بالعالية من المواد المقاومة للحرارة الشائعة في الصناعة الحديدية. ومع ذلك، فإنها تواجه العديد من المشاكل في حالة التغيرات السريعة في درجة الحرارة. عندما تتغير درجة الحرارة بسرعة، فإن الحجارة المرقمة بالعالية تتعرض لضغوط كبيرة ناتجة عن التمدد والتقلص الحراري. هذه الضغوط يمكن أن تؤدي إلى حدوث شقوق في الحجارة واختفاء بعضها.
هذا بسبب أن الحجارة المرقمة بالعالية لديها قدرة محدودة على تحمل الصدمات الحرارية. كما أنها تحتوي على بعض المكونات التي تتغير في شكلها بسرعة عند التغيرات في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى تغير في بنيتها الداخلية وخلق نقاط ضعف في الحجارة.
في المقابل، تقدم حجارة الميريليت المقاومة للحرارة أداءً ممتازًا في ظروف العمل الصعبة. يتم تصميم هذه الحجارة بطرق محددة لتتحسين بنيتها الداخلية وتحسين قدرتها على تحمل الصدمات الحرارية. على سبيل المثال، يتم استخدام تقنيات معقدة لتحقيق توزيع منتظم للعناصر في الحجارة، مما يزيد من صلابتها ومرونتها.
كما أن حجارة الميريليت المقاومة للحرارة لديها درجة نমন تحت الحمل عالية و قدرة عالية على مقاومة التميل. في واقع الأمر، في إحدى الصناعات الحديدية المجهولة، تم استبدال حجارة المرقمة بالعالية بحجارة الميريليت المقاومة للحرارة في فرن التسخين. ونتيجة لذلك، تم زيادة عمر البطانة الفرن بنسبة 30% ونسبة زيادة في كفاءة العملية بنسبة 20%.
اختيار المواد المقاومة للحرارة المناسبة له قيمة استراتيجية كبيرة في الصناعة الحديدية. من خلال اختيار المواد المناسبة، يمكن للشركات الحديدية زيادة عمر البطانة الفرن، وتقليل مخاطر إيقاف التشغيل، ورفع كفاءة تشغيل الفرن. على سبيل المثال، عندما يتم اختيار مواد ذات قدرة عالية على تحمل الصدمات الحرارية، يمكن للفرن أن يعمل بشكل مستمر في ظروف التغيرات السريعة في درجة الحرارة دون حدوث أي أخطاء.
هذا يؤدي إلى تقليل التكاليف التشغيلية وتقليل عدد المرات التي يتعين إيقاف التشغيل للصيانة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي اختيار المواد المناسبة إلى زيادة كفاءة استخدام الطاقة، مما يعزز المنافسة للشركة في السوق. إذا كنت مهتمًا بمعايير اختبار قدرة المواد المقاومة للحرارة على تحمل الصدمات الحرارية، يمكنك زيارة هنا.
