الحراريات الملبدة

الطوب الحراري الملبد
الطوب والكتل والبلاط الحراري الملبد عبارة عن أشكال حرارية يتم تكديسها لتكوين أفران عازلة أو غلايات أو جدران أوعية معالجة حرارية أخرى. عادة، يتم تدعيم الطوب الحراري مع الملاط الحراري. تشتمل الأشكال المقاومة للحرارة أيضًا على دعامات المحفز، والتي غالبًا ما تتكون من هياكل مسامية ذات مساحات سطحية كبيرة، أو هياكل على شكل قرص عسل تحتوي على محفز معدني يوفر سهولة التعرض لتيار من الغازات التفاعلية أو المواد المتفاعلة الأخرى.

جدران المدقق الملبدة
الجدران الملبدة الملبدة، أو جدران الطوب المربعة، هي أشكال حرارية تستخدم في وحدات استعادة الكبريت أو المفاعلات مثل مفاعلات كلاوس. تعمل مفاعلات كلاوس على حرق كبريتيد الهيدروجين المسبب للتآكل أو الغاز الحامض (منتج ثانوي للتكرير) لإنتاج الكبريت. باعتبارها أشكالًا حرارية، أصبحت الجدران المدققة أكثر شيوعًا من حلقات الاختناق لأنها تنتج خلطًا أفضل للغاز، مما يزيد من معدل التفاعل وكفاءته. تم تصميم بعض أنماط جدران الفحص مع ممر متكامل للصيانة. يمكن للطريق المتكامل أن يلغي الحاجة إلى هدم الجدار للوصول إلى الأنابيب أو مكونات السفينة الأخرى أو فحصها أو إصلاحها.

أشكال مزيلات الغازات الملبدة
يتم استخدام الأشكال الحرارية الملبدة التي تستخدم كمزيلات للغازات لإزالة الغازات الضارة مثل الهيدروجين الذي من شأنه أن يحفز المسامية ويقلل القوة. تستخدم أجهزة التفريغ الثابتة سيراميكًا مساميًا لإزالة الغازات الضارة أو الشوائب من خلال انبعاث فقاعات الغاز التفاعلية إلى المصهور. تدور أجهزة إزالة الغازات الدوارة بسرعة في الذوبان مما يؤدي إلى تأثير القص الذي يؤدي إلى تفتيت جيوب الغاز إلى فقاعات صغيرة لإزالتها. كأشكال حرارية، قد تستخدم أجهزة إزالة الغازات مجموعة من تقنيات انبعاث الغاز والتقنيات الدوارة لإزالة غاز الذوبان.

الأشكال الحرارية الملبدة المعيارية
بطانات الفرن عبارة عن أشكال حرارية معيارية تتكون من سلسلة من المكونات المتشابكة التي تتلاءم أو تتراكم معًا لتشكل بطانة فرن واقية. غالبًا ما تستخدم أفران الحث نظام بطانة الفرن المعياري المصنوع من السيراميك الذي لا يتداخل مع عملية التسخين الحثية. قد تستخدم البطانات نسخة احتياطية من الأسمنت المدكوك خلف البطانة، ولكن ليس داخل الأخاديد المتشابكة. يؤدي غياب الأسمنت الحراري بين المقاطع الخزفية إلى تحسين عمر البطانة وجودة ذوبان هذه الأشكال المقاومة للحرارة. بوتقات اللسان والأخدود عبارة عن نظام بوتقة معياري يتكون من سلسلة من المكونات المتشابكة التي تتكدس معًا لتشكل بطانة فرن صهر أو بوتقة.

صب الفوهات الأشكال
فوهات الصب، أو الفتحات، هي أشكال حرارية تستخدم لتوجيه أو قياس تدفق المعدن المنصهر أو المواد المنصهرة الأخرى. تعتبر فوهات الانحلال عنصرًا حاسمًا في عملية رش الغاز المستخدمة لإنتاج مساحيق المعادن. تُستخدم الفوهات الخزفية أيضًا لحماية المكونات الأخرى للنظام من الأقواس أو تيارات النفث/الانفجار الكاشطة. تتناسب أيضًا أكواب الصب وأنابيب الصب والفوهات المسطحة وأطراف الصب المستمر مع هذه الفئة من الأشكال المقاومة للحرارة.

أشكال سبارجرز
الناشرون، أو الناشرون، عبارة عن أشكال حرارية مسامية من السيراميك تستخدم لنفخ فقاعات دقيقة من الغاز في مصهور المعدن لإزالة الشوائب أو الجسيمات أو غيرها من الغازات الذائبة الضارة، وإزالة الأكسدة من الذوبان وتمكين التفاعلات الكيميائية. تشمل الأشكال الأخرى من الأشكال المقاومة للحرارة العوارض، والأعمدة، والبوتقات، ومخزون القضبان، والمخزون الدائري، وأثاث الفرن، والألواح، والقضبان، وموزعات المرشح، ومخزون الأنابيب أو الأسطوانات.

معدل التسخين
ويكون الانكماش وفقاً لمراحل الانكماش الثلاثة إذا كانت نسبة التسخين طبيعية، مثل ارتفاع عدة درجات في الدقيقة. ومع ذلك، إذا كانت سرعة التسخين سريعة جدًا، فإن سرعة الانكماش ستصل إلى الحد الأقصى عند درجة حرارة أعلى مما كانت عليه في المرحلة الثانية. لقد وجد أن معدل التسخين المرتفع سوف يسبب عدد كبير من المسام الخشنة والفقاعات في السبيكة لأن قنوات تفريغ الغاز تكون مغلقة في الطور السائل. ولذلك، فإن سرعة التسخين المفرطة ليست جيدة لإنتاج أجسام ملبدة مدمجة تمامًا.

المسام الأصلية في قوالب
عندما يتم تلبيد القوالب في جو خامل، فإن معدل الانكماش سيزيد مع انخفاض كثافة القوالب. إن الانكماش النسبي وسرعة الانكماش النسبي للفحم الحجري بكثافات مختلفة هما نفس الشيء. الكثافة النهائية للسبيكة لا علاقة لها بالمسام الأصلية الموجودة في المضغوط. ومع ذلك، عندما يتم تلبيدها في جو نشط، فمن الصعب إنتاج جسم متكلس عالي الكثافة مع مسامية كبيرة. لذلك، يجب تحسين كثافة الكمادات بأكبر قدر ممكن في العمل الفعلي.

درجة الطحن وحجم الخليط
كلما كانت أحجام جزيئات السبائك المقاومة للحرارة أصغر، كلما كانت المسام الفردية في الجسم الملبد أصغر. يتناسب الضغط الشعري للسائل عكسيا مع نصف قطر المسام. يتم تقصير المسافة بين جزيئين من السبائك المقاومة للحرارة مع انخفاض كميات الجزيئات. ولذلك، من المرجح أن تقترب الجزيئات الصغيرة أثناء التلبد. علاوة على ذلك، تتمتع المساحيق ذات الأسطح الأكبر بمعدلات انتشار أسرع للطور الصلب، ومعدلات إعادة الترتيب، ومعدلات الذوبان. ولذلك فإن خليط الطحن وحبيبات الكريستال الأصلية لها صفات انكماش مختلفة عن الخلطات العامة. درجة الحرارة التي يبدأ عندها الانكماش يكون لها انخفاض كبير في حين أن سرعة الانكماش تتحسن بشكل كبير قبل الطور السائل.

خليط من الكوبالت
لا شك أن محتوى الكوبالت له تأثير على الانكماش بعد الطور السائل. كلما زاد محتوى الكوبالت، زاد معدل الانكماش. أظهرت التجارب أن زيادة كمية الكوبالت في الميثاق يمكن أن تعيق الانكماش في المرحلة الأولى. ولكن يمكن أن يعزز بشكل كبير انكماش المرحلة الثانية لأن آلية الانكماش هي تدفق البلاستيك وزيادة محتوى الكوبالت ستعزز تدفق البلاستيك.

محتوى الكربون
يؤثر محتوى الكربون في الجسم الملبد على درجة الحرارة الأولية للطور السائل وكمية الطور السائل. ولذلك، فإن محتوى الكربون يؤثر على انكماش عملية التلبيد بأكملها. من الناحية النظرية، فإن محتوى الكربون الزائد في الخليط لا يعزز انكماش المرحلة الثالثة فحسب، بل يعزز أيضًا انكماش المرحلة الثانية.