طوب الزركونيا اكسيد الالمونيوم الحراري عبارة عن مادة صلبة بيضاء تتكون عن طريق ذوبان مسحوق الألومينا مع رمل الزركونيا الذي يحتوي على 65% زركونيا و 34% السيليكا في فرن صهر كهربائي ومن ثم حقنها في النموذج للتبريد.
يتكون هيكلها الصخري من اكسيد الالمونيوم والزركون بلاجيوجلاز كوبوليمر ومرحلة زجاجية. وفقا لمنطقة عملية التصنيع, يمكن تقسيم طوب اكسيد الالمونيوم الزركونيوم إلى نوعين من الطوب المصبوب المنصهر AZS والطوب المحروق AZS. AZS يرمز إلى Al2O3, ZrO2, وSiO2 على التوالي.
هناك المزيد من أنواع هذه المنتجات, ويتم تسمية التصنيف وفقًا لمحتوى ZrO2 الموجود في المنتجات, وهناك طوب اكسيد الالمونيوم المصبوب المنصهر الشائع مثل رقم 33 ورقم 40.
هناك خمسة أنواع من المواد الخام المستخدمة في الطوب الحراري الزركونيوم اكسيد الالمونيوم:
الألومينا, رمل الزركونيا, الرمال الغنية بالزركونيا, رماد الصودا, والبوراكس.
1. يستخدم إدخال الألومينا بشكل عام في الألومينا الصناعية, أن تكون متطلبات الإنتاج من محتواها المائي أقل من 0.3%, فقدان الحروق أقل بكثير من 0.15%, ويحتاج إلى طن من الطوب المصهور بالكهرباء AZS-33 0.62 طن من الألومينا.
2. يؤدي رمل الزركونيا بشكل رئيسي إلى تلطيخ منتجات AZS, تسبب التراخوما البلورية الخشنة, ويؤثر أيضاً على التشقق, لذا يجب أن يكون محتواه أقل من 0.2%, التأثير على تشقق المسبوكات أثناء التبريد, فضلاً عن ذلك, كما أنه يؤثر على عملية أكسدة المنتجات, لذلك ينبغي أن يقتصر محتواه على أقل من 0.2%, ويحتاج طن واحد من الطوب المصهور بالكهرباء AZS-33 إلى حوالي 0.65 رمل الزركونيا.
3. الرمال الغنية بالزركونيوم, المعروف أيضًا باسم الزركونيوم منزوع السيليكات, كل السيليكا الموجودة في AZS تأتي من الزركونيت, ويتم استكمال النقص بالرمل الغني بالزركونيوم.
4. يتم تقديم رماد الصودا كأكسيد الصوديوم, والذي يستخدم كتدفق لبنة AZS ويستخدم بشكل عام كمنتج ثانوي.
5. يستخدم البوراكس أيضًا كتدفق لبنة AZS, طن واحد من AZS-33 الطوب الكهربائي يحتاج حوالي 20 كجم من البوراكس.
طريقة البناء الدائري لطوب الزركونيوم اكسيد الالمونيوم المصهور كهربائيا
نظرًا لأن المعالجة الميدانية لطوب اكسيد الالمونيوم الزركونيوم المنصهر كهربائيًا صعبة كما أن دقة معالجة المنتج غير موجودة أيضًا, نعتقد أنه ليس من المناسب استخدام صفوف متداخلة من البناء, لذلك يتم استخدام طريقة البناء الدائري بدلاً من ذلك.
في تشغيل الشركة المصنعة للطوب الصهر الكهربائي مباشرة في الصف المسبق, ومزيد من التشطيب, للتأكد من أن حجم كل لبنة يلبي المتطلبات (الخطأ ± ± 1 مم) في نفس الوقت, يمكن أن تكون كل حلقة ملائمة بدقة, الانتقال السلس.
في نفس الوقت, يجب أن تكون كل حلقة من الطوب متعامدة مع حافة عمودها, لضمان عدم تشغيل أي حافة في البناء, تقليل التماس الطوب.
بعد الموافقة المسبقة, سيتم ترقيم الطوب وتعبئته للشحن. طريقة البناء الجاف لا تتطلب مواد رابطة أخرى.
خصائص الطوب الحراري الزركونيوم اكسيد الالمونيوم
1. مقاومة درجات الحرارة العالية
يُظهر الطوب الحراري لأكسيد الزركونيوم مقاومة استثنائية لدرجات الحرارة المرتفعة. يمكنهم تحمل درجات حرارة أعلى من 2000 درجة مئوية (3632درجة فهرنهايت) دون تدهور كبير. هذه الخاصية تجعلها مناسبة للتطبيقات في صناعات مثل صناعة الصلب, تصنيع الزجاج, ومعالجة البتروكيماويات, حيث تشارك الحرارة الشديدة.
2. مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية
واحدة من الميزات البارزة في الزركونيوم اكسيد الالمونيوم الطوب الحراري هي مقاومتهم الممتازة للصدمات الحرارية. يمكنهم تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون تشقق أو تشظي. هذه الخاصية ضرورية في البيئات التي تتقلب فيها درجة الحرارة بسرعة, كما هو الحال في الأفران والأفران. يضمن الطوب الحراري السلامة الهيكلية للبطانة, إطالة عمرهم.
3. استقرار كيميائي متفوق
يتمتع الطوب الحراري لأكسيد الزركونيوم بالثبات الكيميائي الفائق, مما يجعلها شديدة المقاومة للبيئات الحمضية والقلوية. لا تتفاعل بسهولة مع المعادن المنصهرة, عطوف, أو الغازات المسببة للتآكل. هذه الخاصية ضرورية في الصناعات التي توجد بها مواد كيميائية عدوانية, مثل الصناعات الكيماوية والمعدنية.
4. الموصلية الحرارية المنخفضة
تعد الموصلية الحرارية المنخفضة لطوب الزركونيوم المقاوم للحرارة من الخصائص البارزة الأخرى. وهذا يعني أن هذا الطوب له خصائص عزل ممتازة, تقليل انتقال الحرارة من خلال البطانة المقاومة للحرارة. تساعد هذه الخاصية على تقليل استهلاك الطاقة والحفاظ على درجة حرارة ثابتة أثناء العملية الصناعية. بالتالي, فهو يحسن الكفاءة ويقلل من تكاليف التشغيل.
5. قوة ميكانيكية عالية
يُظهر الطوب الحراري لأكسيد الزركونيوم قوة ميكانيكية عالية, لتمكينهم من تحمل الضغوط والأحمال الميكانيكية التي تواجههم في مختلف التطبيقات. هذه القوة ضرورية للحفاظ على السلامة الهيكلية للبطانة, خاصة في الصناعات ذات الدراجات الحرارية أو الحركات الميكانيكية المتكررة.
6. مقاومة التآكل
يمتلك هذا الطوب الحراري أيضًا مقاومة ممتازة للتآكل. يمكنها مقاومة قوى التآكل التي تسببها الجزيئات الصلبة أو المواد الكاشطة. هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص في صناعات مثل إنتاج الأسمنت ومحطات الطاقة التي تعمل بالفحم, حيث تتعرض البطانة المقاومة للتآكل للتآكل.
7. استقرار الأبعاد جيدة
يُظهر الطوب الحراري لأكسيد الزركونيوم ثباتًا جيدًا للأبعاد, وهذا يعني أنها تحافظ على شكلها وحجمها حتى في ظل الظروف القاسية. هذه الخاصية مهمة لضمان بطانة دقيقة ومتسقة, لأن أي تغييرات في الأبعاد يمكن أن تؤدي إلى عدم الكفاءة أو حتى فشل البنية المقاومة للحرارة.
8. سهولة التركيب والصيانة
بسبب خصائصها الفيزيائية المواتية, من السهل نسبيًا تركيب وصيانة الطوب الحراري الزركونيوم اكسيد الالمونيوم. يمكن تشكيلها, يقطع, وتثبيتها بكل سهولة, تقليل الوقت والجهد اللازمين لعملية التبطين.
9. تطبيقات متعددة الاستخدامات
يجد الطوب الحراري لأكسيد الزركونيوم تطبيقات متعددة الاستخدامات في مختلف الصناعات. وتشمل بعض التطبيقات الشائعة:
صناعة الصلب: ويستخدم هذا الطوب في مغارف الصلب, في الفصول الدراسية, وغيرها من المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة لعمليات صناعة الصلب.
صناعة الزجاج: وهم يعملون في أفران صهر الزجاج, حيث تكون درجات الحرارة العالية والمقاومة الكيميائية مطلوبة.
معالجة البتروكيماويات: يستخدم الطوب الحراري في المفاعلات, الإصلاحيون, وغيرها من المعدات المستخدمة في العمليات البتروكيماوية.
المحارق: يعتبر طوب اكسيد الالمونيوم الزركونيوم مناسبًا لتبطين المحارق نظرًا لارتفاع درجة حرارته ومقاومته للمواد الكيميائية.
معالجة المعادن غير الحديدية: يتم استخدامها في صهر وتكرير المعادن غير الحديدية مثل النحاس, الألومنيوم, والنيكل.
صناعة الأسمنت: ويستخدم هذا الطوب في الأفران الدوارة وغيرها من المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة في إنتاج الأسمنت.
توليد الطاقة: يجدون تطبيقات في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ومرافق تحويل النفايات إلى طاقة.
خاتمة
يعد الطوب الحراري لأكسيد الزركونيوم مادة رائعة ذات خصائص استثنائية تجعلها مرغوبة للغاية للتطبيقات في الظروف القاسية. مقاومتهم لدرجات الحرارة العالية, مقاومة الصدمة الحرارية, الاستقرار الكيميائي, الموصلية الحرارية المنخفضة, القوة الميكانيكية, ومقاومة التآكل تجعلها مناسبة لمختلف الصناعات. يوفر هذا الطوب حلولاً موثوقة ودائمة بدءًا من صناعة الصلب وحتى تصنيع الزجاج ومعالجة البتروكيماويات. مع سهولة تركيبها وصيانتها, يعتبر الطوب الحراري الزركونيوم اكسيد الالمونيوم الخيار المفضل للبيئات الصناعية الصعبة.
