بطانية ألياف السيراميك ولوحها ووحدتها

ما عزل ألياف السيراميك؟

ألياف السيراميك مادة عازلة من سيليكات الألومنيوم تورّدها RISING REFRACTORY بثلاثة أشكال فيزيائية: بطانية، ولوح، ووحدة. وتُعرَض الأشكال الثلاثة جميعها بالدرجات الأربع نفسها، والدرجة هي ما يحدّد التركيب الكيميائي والحرارة التي يتحمّلها المنتج.

والدرجات الأربع هي STD (القياسية)، وHP (عالية النقاء)، وHA (عالية الألومينا)، وHZ (المحتوية على الزركونيا). والصعود في المدى يرفع محتوى الألومينا أو يضيف الزركونيا، ويخفض محتوى الحديد والقلويات.

• STD — الدرجة القياسية من سيليكات الألومنيوم
• HP — عالية النقاء، بمستويات أدنى من الحديد والقلويات
• HA — عالية الألومينا، برفع محتوى الألومينا فوق 52 بالمئة
• HZ — المحتوية على الزركونيا، وتحمل من 15 إلى 17 بالمئة ZrO₂ في شكل البطانية

الفروق الرئيسة بين الأشكال الثلاثة

تختلف الأشكال في الصلابة والكثافة وطريقة التثبيت. وتذكر جداول المواصفات كثافة كلٍّ منها مباشرةً، وهذا الرقم أوضح ما يفرّق بينها.

فالبطانية مرنة وأخفّ الثلاثة وزنًا، من 64 إلى 140 kg/m³. واللوح صلب، من 260 إلى 320 kg/m³، وتصفه المواصفة بأنه متين وقوي ومقاوم لتعرية الهواء، خفيف وسهل القصّ. أما الوحدة فتُورَّد كتلةً مسبقة التجميع عند 220 kg/m³ بمقاسَي 300 × 300 × 200 و300 × 300 × 250 mm، وتذكر المواصفة أنها تمنح تبطينًا بلا فواصل يعوّض انكماش الألياف ويُركَّب سريعًا.

• البطانية — مرنة، أدنى كثافة، تُورَّد في شكل لفّات
• اللوح — صلب، أعلى كثافة، قابل للقصّ، يقاوم تعرية الهواء
• الوحدة — كتلة مسبقة التجميع، بمقاسات ثابتة، تبطين بلا فواصل، تركيب سريع

درجة حرارة التشغيل بحسب الدرجة والشكل

تتوقّف الحرارة التي يتحمّلها منتج ألياف السيراميك على درجته، والجداول المنشورة تذكرها لكل درجة لا لكل شكل. وتعطي البطانية واللوح الرقمَ صراحةً؛ أما جدول الوحدة فيذكر التغيّر الخطي الدائم عند حرارة اختبار بدلًا منه.

فالبطانية مدرجة بدرجة حرارة تشغيل قصوى 1200 و1260 و1350 و1400 °C للدرجات STD وHP وHA وHZ. واللوح مدرج بدرجة حرارة تشغيل 1000 و1100 و1260 و1360 °C للدرجات الأربع نفسها. وجدول الوحدة لا يعطي صفًّا لدرجة حرارة التشغيل؛ بل يذكر تغيّرًا خطيًا دائمًا لا يتجاوز 3 بالمئة بعد 24 ساعة عند 1000 و1100 و1200 و1350 °C.

ولأن جدول الوحدة يبلّغ عن اختبار انكماش لا عن درجة حرارة تشغيل، فالاثنان ليسا متبادلين، ولا تُزعَم هنا درجة حرارة تشغيل للوحدة.

الناقلية الحرارية

يبلّغ جدولا البطانية واللوح كلاهما عن الناقلية الحرارية عند كثافة مرجعية مذكورة، وهذا مهمّ عند المقارنة بينهما: فالرقمان غير مقيسين عند الكثافة نفسها.

فالبطانية مبلَّغ عنها عند 128 kg/m³ واللوح عند 285 kg/m³. وعند 800 °C يبلغ رقم البطانية 0.14 W/(m·K) للدرجتين STD وHP؛ ورقم اللوح عند الحرارة نفسها 0.132 W/(m·K) عبر STD وHP وHA. أما جدول الوحدة فلا يبلّغ عن ناقلية حرارية.

التطبيقات

يختلف سياق التطبيق المتحقَّق منه بحسب الشكل، ولا يُربَط كل شكل إلا بالقطاعات التي تسمّيها صفحة منتجه هو.

ولوح ألياف السيراميك أوسع الثلاثة ربطًا، إذ يحمل تطبيقًا متحقَّقًا منه في الحديد والصلب، والزجاج، والصناعات الكيميائية والبتروكيميائية، والمعادن غير الحديدية. والبطانية مربوطة بالطاقة وغلايات CFB وبالصناعات الكيميائية والبتروكيميائية. والوحدة مربوطة بالصناعات الكيميائية والبتروكيميائية. كما تسمّي صفحة اللوح الأفرانَ والأنابيب ومعدات العزل الحراري الأخرى.

وتظهر بطانية ألياف السيراميك كذلك في سجلّ المشاريع المتحقَّق منه: فهي إحدى مواد مرجع التوريد لقطاع الصلب في الكويت.

اعتبارات الاختيار

ثلاثة أمور تفرّق بين الأشكال عمليًا، وثلاثتها مذكورة في المواصفة لا مستنتَجة.

فالشكل يتبع السطح: البطانية المرنة تلتفّ وتملأ، واللوح الصلب يحفظ هيئته ويقبل القصّ، والوحدة تبني تبطينًا بلا مفاصل. والكثافة تتبع الشكل ويحدّدها. والحرارة تتبع الدرجة، فالمتطلب الأعلى حرارةً يُجاب عنه بالانتقال من STD نحو HZ لا بتغيير الشكل.

وحيثما توقّف المتطلب على رقم لا تحمله الجداول، كدرجة حرارة تشغيل للوحدة أو ناقلية حرارية عند كثافة غير المبلَّغ عنها، يؤكّده الفريق الفني في ضوء الإنتاج الحالي قبل تسعيره.