Δεν υπάρχει απολύτως "καλύτερο" υλικό για πυρίμαχα χυτά καλύμματα κλιβάνου. μόνο η φόρμουλα ταιριάζει καλύτερα με τη θερμοκρασία, το διαβρωτικό περιβάλλον και τη δομική μορφή. Ενώ τα καλύμματα κλιβάνων των κλιβάνων καρβιδίου του ασβεστίου και των κλιβάνων ηλεκτρικού τόξου μπορεί να φαίνονται παρόμοια, οι συνθήκες λειτουργίας τους διαφέρουν σημαντικά και η προσέγγιση επιλογής υλικού πρέπει να είναι κλιμακωτή και προοδευτική.
I. Κάλυμμα κλιβάνου καρβιδίου ασβεστίου: Σύστημα μικροσκόνης χαμηλού-τσιμέντου-
Αν και η θερμοκρασία τήξης των κλιβάνων καρβιδίου του ασβεστίου είναι υψηλή, η διάβρωση του λιωμένου μετάλλου είναι σχετικά ήπια και η συχνότητα της κρούσης θερμικού σοκ είναι χαμηλότερη από αυτή των κλιβάνων ηλεκτρικού τόξου. Αυτό το περιβάλλον είναι το καταλληλότερο για μια σύνθετη διαδικασία "χαμηλής-τσιμέντου + μικρο-σκόνης":
1. Η περιεκτικότητα σε τσιμέντο μειώνεται κάτω από 3%, η ενσωμάτωση CaO ελαχιστοποιείται, η περιεκτικότητα σε υγρή φάση είναι χαμηλή σε υψηλές θερμοκρασίες, η καμπύλη αντοχής μεσαίας{-υψηλής θερμοκρασίας του χυτού υλικού είναι σταθερή και η μετέπειτα συρρίκνωση είναι ελάχιστη.
2. Η ενεργή μικρο-σκόνη γεμίζει τους τριχοειδείς πόρους, μειώνοντας την προσθήκη νερού κατά 15%–20%, με αποτέλεσμα ένα πυκνό πυρίμαχο σώμα χωρίς επιφανειακή σκόνη μετά το ψήσιμο.
3. Η ενσωματωμένη χύτευση δημιουργεί ένα κέλυφος χωρίς ραφή για το κάλυμμα του κλιβάνου, εμποδίζοντας τα αλκαλικά αέρια να εισχωρήσουν μέσα από τα κενά, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής κατά περίπου 15% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά καλύμματα από τούβλα.
Με αυτό το σύστημα, δεν χρειάζονται πρόσθετες ίνες χάλυβα για την κάλυψη των απαιτήσεων σέρβις και το κόστος των υλικών και οι κίνδυνοι κατασκευής είναι ελεγχόμενα.
II. Κάλυμμα φούρνου ηλεκτρικού τόξου: Σύστημα τσιμέντου με σκληρυμένη ίνα από χάλυβα-
Εκτός από την αντοχή σε θερμοκρασίες άνω των 1600 μοιρών, το κάλυμμα του κλιβάνου ηλεκτρικού τόξου παρουσιάζει επίσης συχνό τόξο από οπές ηλεκτροδίων, ταχεία θέρμανση και ψύξη και πιτσίλισμα τετηγμένων σταγονιδίων, καθιστώντας τις συνθήκες λειτουργίας εξαιρετικά σκληρές. Τα τούβλα υψηλής-αλουμίνας, λόγω των συγκεντρωμένων αρμών τους και της ανεπαρκούς αντίστασης σε θερμικό σοκ, είναι επιρρεπή σε θρυμματισμό σε σχήμα δακτυλίου- γύρω από τις οπές του ηλεκτροδίου, που οδηγεί σε τοπική κατάρρευση του καλύμματος του κλιβάνου. Χρησιμοποιώντας ένα σύνθετοπυρίμαχο χυτόαπό "χαμηλό-τσιμέντο + θερμότητα-ανθεκτικές ίνες χάλυβα" μπορεί να αντιμετωπίσει συγκεκριμένα τα ακόλουθα ζητήματα:
1. Η τρισδιάστατη-κατανομή των χαλύβδινων ινών αναστέλλει τη διάδοση των μικρορωγμών, αυξάνοντας την αντοχή στην κάμψη κατά περισσότερο από 30% και διατηρώντας πάνω από 60% την υπολειμματική αντοχή μετά από 30 κύκλους θερμικού σοκ.
2. Η γεφύρωση ινών μειώνει την στιγμιαία τάση συρρίκνωσης κατά τη διάρκεια της ξήρανσης και της τήξης του κλιβάνου, χωρίς ορατές-ρωγμές στα άκρα της οπής του ηλεκτροδίου.
3. Η οξείδωση των ινών κατά τα στάδια μέτριας- και υψηλής- θερμοκρασίας αφήνει μικροπορώδη κανάλια που απελευθερώνουν την εσωτερική πίεση ατμών, αποτρέποντας το σκάσιμο.
4. Η ολοκληρωμένη χύτευση εξαλείφει τις αδυναμίες στους αρμούς των τούβλων, εμποδίζοντας τις οδούς διαφυγής από τη φωτιά και επεκτείνοντας τον κύκλο συντήρησης του καλύμματος του κλιβάνου από 3-4 μήνες σε περισσότερους από 6 μήνες.
Η ποσότητα των ινών χάλυβα που προστίθεται συνήθως ελέγχεται μεταξύ 1,5% και 2,5%. Η υπερβολική ποσότητα φυτικών ινών μπορεί εύκολα να προκαλέσει συσσωμάτωση, ενώ η πολύ μικρή ποσότητα θα οδηγήσει σε ανεπαρκή σκλήρυνση. Μήκος ίνας 20–25 mm και διάμετρος 0,3–0,5 mm παρέχει βέλτιστη αντιστοίχιση με τη ρευστότητα του πυρίμαχου χυτού.
III. Λογική επιλογής υλικού: Πρώτα η κατάσταση εργασίας, δεύτερο το υλικό
Η επιλογή τωνυλικά καλύμματος κλιβάνουθα πρέπει να ακολουθεί μια προσέγγιση τριών-επιπέδων: θερμοκρασία, διάβρωση και δομή.
1. Το επίπεδο θερμοκρασίας καθορίζει την καθαρότητα της μήτρας και του συστήματος συγκόλλησης. Μεγαλύτερη ή ίση με 1600 μοίρες απαιτεί υλικά χαμηλού-τσιμέντου ή ακόμα και εξαιρετικά{4}}χαμηλού-τσιμέντου.
2. Η συχνότητα του θερμικού σοκ και το μέγεθος των διαφορών θερμοκρασίας καθορίζουν εάν είναι απαραίτητη η σκλήρυνση των χαλύβδινων ινών. Οι ίνες είναι απαραίτητες σε περιβάλλοντα με ταχεία θέρμανση και ψύξη.
3. Για πολύπλοκες κατασκευές και πυκνά γεμισμένες οπές ηλεκτροδίων, η ενσωματωμένη χύτευση είναι προτιμότερη για να απλοποιηθεί η επεξεργασία και η συναρμολόγηση τούβλων ακανόνιστου σχήματος και να μειωθούν τα αδύναμα σημεία.
Σε αυτό το πλαίσιο, οι ίνες χάλυβα μπορούν να παραληφθούν από τα καλύμματα κλιβάνων καρβιδίου του ασβεστίου, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα χαμηλής-τσιμέντου-μικροκονίας για να επιτευχθεί οικονομία και επαρκής διάρκεια ζωής. Ωστόσο, οι ίνες χάλυβα πρέπει να εισαχθούν στα καλύμματα των κλιβάνων ηλεκτρικού τόξου, θυσιάζοντας τη σκληρότητα για ασφάλεια και ακεραιότητα για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Η αξία των πυρίμαχων χυτών καλυμμάτων κλιβάνου δεν έγκειται στο επίπεδο ενός μεμονωμένου δείκτη, αλλά στην ικανότητά τους να μετατρέπουν τις κλίσεις θερμοκρασίας, τα διαβρωτικά μέσα και τις μηχανικές καταπονήσεις σε ελεγχόμενη μικρο-ζημία εντός του υλικού. Εφόσον η φόρμουλα και οι συνθήκες εργασίας ταιριάζουν επακριβώς, τόσο τα συστήματα χαμηλού-τσιμέντου όσο και τα συστήματα ινών από χάλυβα μπορούν να ξεπεράσουν σημαντικά τις παραδοσιακές δομές τοιχοποιίας από τούβλα, επιτυγχάνοντας τη βέλτιστη σύζευξη «υλικών-περιβάλλοντος-διάρκειας ζωής».
