עם היישום הנרחב של תנורי אינדוקציה בתעשיית היציקה, גם השימוש בחומרי בטנה נבדק קשות. בתהליך השימוש, לחומרי ציפוי תנור אינדוקציה יש לעיתים קרובות בעיות כמו סדקים, קילוף, שחיקה מקומית או כללית חמורה וחדירת מתכת נוזלית, המשפיעות על השימוש הרגיל בבטנה. במקרים חמורים אף עלולות להתרחש תאונות בטיחות. מסיבה זו, מספר בעיות נפוצות של בטנות תנורי אינדוקציה מנותחות עבור הסיבות שלהן.
בעיות נפוצות, ניתוח סיבות ופתרונות
בין אם מדובר בבטנה חומצית, בסיסית או ניטרלית, סדקים הם הבעיות הנפוצות ביותר של תנורי אינדוקציה. ישנן שלוש צורות של סדקים בבטנות תנורי אינדוקציה: אורכיים, רוחביים ולא סדירים. כאשר הציפוי בטמפרטורה גבוהה מתקרר במהירות, עלולים להיווצר סדקים עקב התפשטות והתכווצות תרמית. סוג זה של סדק הוא בדרך כלל אורכי. ניתן לרפא סדקים אורכיים של פחות מ-2 מ"מ על ידי אימוץ תהליך ההפעלה הנכון של תנור קר. אם הסדק עולה על 2 מ"מ, יש לתקן אותו עם חומרי תיקון מתאימים.
ישנן סיבות רבות לסדקים רוחביים בבטנת התנור. זה עשוי לנבוע משיטות בנייה לא נכונות של תנור, וכתוצאה מכך ריבוד חומר; או בגלל שאין מי קירור לציפוי האחורי בפתח הכבשן, הוא התכרבל במהלך השימוש, וכתוצאה מכך התכווצות ומתח של רירית הכבשן לאחר הקירור, וכתוצאה מכך נוצרו סדקים רוחביים. בנוסף, הפרש הטמפרטורות בין החלק העליון והתחתון של התנור גדול מדי, ונוזל הסגסוגת אינו נשפך לאחר הפסקת התנור, מה שעלול לגרום גם לסדקים רוחביים. סדקים רוחביים קשים לריפוי על ידי הפעלת תנור קר ויש צורך לתקן אותם. במהלך התכה של תנור אינדוקציה, השפעה מכנית על הבטנה במהלך הטעינה עלולה לגרום לסדקים לא סדירים בחלקים המושפעים. בנוסף, אם יוכנסו זיהומים לחומר הבטנה במהלך תהליך בניית התנור, זה יגרום גם לסדקים לא סדירים לאחר השימוש. סוג זה של סדק מסוכן מאוד. במקרים חמורים היא אף עלולה לגרום לנזילת מתכת נוזלית ולפגוע בגוף התנור.
ספלינג
בשלב המוקדם של הסינטר של הבטנה החדשה, שכבת הסינטר דקה מאוד. אם הוא נפגע מחתיכת מטען גדולה, קל לקלף את הבטנה. מצב זה חמור במיוחד במהלך האפייה הראשונה בכבשן. בשלבים האמצעיים והמאוחרים של השימוש בבטנת הכבשן, אם השכבה המסונטת של רירית הכבשן חודרת על ידי מתכת נוזלית ומתדרדרת, ההבדל במקדמי ההתפשטות התרמית בפנים ובחוץ גדול מדי, והוא יתקלף גם כאשר מְחוּמָם.
חדירת מתכת נוזלית
ריפוד הכבשן חודר ממתכת נוזלית בעיקר בגלל שריפת הכבשן אינה צפופה מספיק, מה שקשור לאיכות הבנייה. עבור ריפוד התנור החומצי, קצב החימום מהיר מדי לפני 870 מעלות עבור האפייה הראשונה בכבשן, ושלב -קוורץ לא הומר במלואו ל-tridymite בזמן. במהלך תהליך ההיתוך, יצירת המתכת הנוזלית מלווה בהרחבת הנפח הנגרמת מהפיכת שלב -קוורץ ל-cristobalit, והמבנה רופף, מה שקל מאוד לחדור לחומר העקשן של רירית התנור. בהמסת מתכות לא ברזליות בעלות נקודות התכה נמוכות עלול להתרחש מצב זה: רירית התנור נמסה לפני מתכת הסינטרה, מה שיגרום ישירות גם לחדירת ריפוד התנור על ידי מתכת נוזלית. השימוש בטכנולוגיה סבירה של בנייה ואפייה בתנור ימנע מצבים כאלה במידה הרבה ביותר.
שחיקה של החלק האמצעי והתחתון של רירית התנור
במהלך השימוש בתנור האינדוקציה, הסדר הבלתי סביר של הוספת המטען ופיגום המטען במהלך תהליך ההיתוך יגרום לטמפרטורה בחלק האמצעי והתחתון של התנור להיות גבוהה מדי, וכתוצאה מכך הופעת שלב נוזלי בתנור. חומר בטנה, אשר יישחק קשות על ידי ניקוי מתכת נוזלית בטמפרטורה גבוהה. בנוסף, אם הבטנה התחתונה אינה קשורה בחוזקה במהלך תהליך בניית התנור וחוזק הבטנה אינו מספיק, מצב זה עלול להתרחש גם.
שחיקה כללית של הבטנה
השחיקה הכוללת של רירית תנור האינדוקציה מורכבת משלושה גורמים עיקריים: בלאי רגיל של חומר הציפוי הנגרם מהחיכוך הנוצר מהערבול האלקטרומגנטי של המתכת הנוזלית הפנימית, התגובה בין רכיבי סגסוגת מסוימים וחומרים עקשנים, והשחיקה. של החומרים העקשנים הנגרמים מהסיגים במהלך תהליך ההיתוך. עבור הציפוי החומצי המשמש לייצור ברזל: SiO2+C→SiO(g)+CO(g) תגובה זו היא סכום של סדרה של תגובות חיזור מורכבות. בלחץ סטנדרטי, טמפרטורת התגובה הראשונית היא 1481 מעלות. כאשר הטמפרטורה בכבשן עולה על טמפרטורה זו, תגובה זו היא אחד הגורמים העיקריים לצריכת הבטנה. התגובה בין סיגים לחומרים עקשנים היא מורכבת מאוד, והיא גם גורם חשוב לקיצור חיי רירית התנור במהלך ההתכה של כמה סגסוגות מיוחדות. חומרי ריפוד חומציים מתאימים להתכה של ברזל, נחושת ומתכות אחרות עם סיגים חומציים או ניטרליים; חומרי ריפוד אלקליין משמשים להתכה של מתכות עם סיגים אלקליים כגון פלדת מנגן; חומרי רירית ניטרליים מתאימים לתנורים גדולים להתכה של דרגות פלדה מיוחדות. רק על ידי בחירת חומרים עקשן מתאימים על פי טעינות תנור שונות ניתן להשיג חיי בטנה ארוכים יחסית.
מַסְקָנָה
במהלך השימוש בבטנות תנור אינדוקציה, רוב הבעיות נגרמות כתוצאה מפעולה לא נכונה במהלך בנייה או שימוש בכבשן. אם נבחרים חומרים מתאימים, מאמצים טכנולוגיית בניית כבשן סבירה ומשתמשים בטכנולוגיית התכה סבירה, ניתן למנוע בעיות איכות של הבטנה במהלך השימוש ולשפר את חיי השירות של הבטנה.
