اصلاح فورهرت کوره های تولید شیشه

ابرساختارهای فورهرت (forehearths) کوره ی ذوب شیشه می تواند محیطی با شرایط نامناسب باشد. این مقاله قطعات دیرگدازی را مورد بررسی قرار می دهد که به عنوان یک راه حل مناسب برای استفاده در این بخش ها می باشد. این روش یک تلاش مشارکتی بین شرکت دیرگدازهای با شکل خاص و استفاده کنندگان نهایی این دیرگدازها می باشد و هدف آن افزایش مقاومت در برابر اثرات زیان آور حملات بوراکس، سیکل های حرارتی، محیط های خطرناک و اتلاف در تولید، می باشد.

مقدمه

یک مشتری با شرکت دیرگدازهای با شکل خاص، قراردادی امضا کرد و قرار شد در مورد یک مسئله در زمینه ی ایجاد حفرات در ابرساختارهای فورهرت یک کوره ی تولید بروسیلیکات، بررسی به عمل آید. این ناحیه از کوره مستعد مشکلات زیر شد:
• حملات بخارهای حاصله از شیشه ی بوراکس
• چگالش
• تجمع سرباره در نزدیکی دیرگداز به دلیل سیکل های حرارتی (شکل 1)
این مشکلات منجر به موضوعات زیر می شود:
• خرابی برنامه ریزی نشده
• کاهش تولید
• افزایش هزینه های کارگری و افزایش مواد مصرفی در بخش تعمیر گرم

راه حل های قبلی

قبلاً ، گستره ی وسیعی از اکسیدهای دیرگداز برای فایق آمدن بر اثرات زیان آور در این محل خروج، مورد استفاده قرار گرفته اند. این مواد شامل موارد زیر می شوند:
• AZS GC پیوندی (Bonded AZS GC)
• زیرکن GC
• اکسید کروم 30 %
• اکسید کروم 50 %
• زیرکن GC با یک بخش آب گرد
• اسپینل آلومینا- منیزیم
ما توصیه می کنیم که تمام این محصولات می توانند برای استفاده در این بخش ها، دارای موفقیت باشند. در واقع یک بلوک از جنس زیرکن GC به همراه یک بخش آب گرد، بالاترین عمر مفید را در این کاربرد، ارائه می دهد. این طول عمر، برابر با 21 ماه می باشد. در طی این مدت نیز نیاز به تعمیر گرم، وجود ندارد. به هر حال، مشتری از این زمان راضی نبود و به دنبال بهبود عمر مفید این بخش بود.

راه حل های ابداعی

بعد از چند بحث انجام شده، SSRC و مشتری به این نتیجه رسیدند که از اشکال دیرگداز آب گرد یا خنک شونده با آب، استفاده کنند و بدین صورت بتوانند در برابر مکانیزم های شیمیایی و شوک حرارتی که تمام دیرگدازهای بیان شده در بالا را تخریب می کرد، مقاومت ایجاد کنند. یک طرح لوله ای طراحی شد و یک اکسید دیرگداز انتخاب شد ( اکسید زیرکونیای 35 % ، AZS پیوندی) و از الیاف فلزی برای تقویت آنها استفاده گردید. این ساختار به طور خلاصه دیرگداز آب گرد B2 نامیده شد (شکل2 و 3 و 4).

موفقیت

در جولای 2007، بعد از 18 ماه سرویس دهی، بلوک تعیین شده برای آزمایش، برای بررسی خارج سازی شد. این دیرگداز تنها 1 تا 2 اینچ سایش پیدا کرده بود.
دلایل این موفقیت موارد زیر می باشد:
• اثر سرمایشی بخش آبگرد، موجب به حداقل رساندن اثرات بخارات بوراکس شده است. حمله های ایجاد شده به سطح بلوک دیرگداز محدود شده بود و از این رو، از ساختار داخلی محافظت گردید.
• افزودن تقویت کننده های فولادی موجب شد تا استحکام افزایش یابد و از این رو، بدنه در هنگام ایجاد شوک های حرارتی، محافظت بیشتری از خود نشان دهد. این مسئله همچنین موجب کاهش میزان پوسته ای شدن و جدایش سطحی دیرگداز شده است.

نتیجه گیری

با ظهور بلوک های دیرگداز آب گرد (خنک شونده با آب)، عمر مفید بخش تخلیه ، با عمر مفید فورهرت، تطابق پیدا کرد. با بررسی این مورد، بخش های جدیدی برای گسترش این تکنولوژی، ایجاد شد و بدین صورت هزینه های کارگری و هزینه های مربوط به مواد مورد استفاده، کاهش یافت.
طراحی لوله ای و آلیاژهای بکار رفته می تواند با استفاده از یک گستره ی متنوع از مواد، اصلاح گردد. جنبه ی آب گرد بودن، یک راه ابداعی به منظور به تعادل رساندن دما در تمامی نقاط فورهرت می شود و بدین صورت می توانیم دوام و کارایی این بخش ها را بهبود دهیم.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.