בטנה של מצקת

חומרים עקשנים משמשים בתנאים קשים בייצור פלדה. אלה כוללים טמפרטורות גבוהות יותר והלם תרמי הנגרמים משינויים פתאומיים בטמפרטורה. כאשר מוזרקת פלדה מותכת מממיר או מכבשן קשת חשמלי, הטמפרטורה מגיעה לפעמים לערכים גבוהים במיוחד (>1700oc). בדרך כלל, לפני הזרקת הפלדה המותכת, טמפרטורת שכבת העבודה של ריפוד המצקת היא בין 800-1200, מה שגורם ללחץ בשכבת העבודה בטנה, שעלול לגרום להתקלפות שכבת העבודה.

ידוע שהיכולת של סיגים להגיב בטמפרטורות גבוהות גורמת לקורוזיה של חומרים עקשן. השינוי בהרכב הסיגים תלוי בעיקר בתהליך ההיתוך. בתהליך ההיתוך הקיים, הוא קשור בעיקר לסיגים אלקליים, שסביר להניח שיגיב עם רירית לבני הקורונדום. נכון לעכשיו, לבנים קורונדום פריקלאז או לבנים קורונדום ספינל משמשים לעתים קרובות עבור הבטנה הכוללת של מצקת. כאשר יציקות עקשן המכילות ספינל (10%-25%) משמשות כבטנות מצקת, היכולת שלה להתנגד לנזק חשובה במיוחד, מכיוון שהמבנה הגבישי שלה עוזר ללכוד סדרה של קטיונים דו-ערכיים או תלת-ערכיים (Fe2+ Wait). לחומרים עקשנים המכילים ספינל יש נקבוביות פתוחה נמוכה מאוד ותכונות מכניות טובות מאוד. עם זאת, החומרים שנוספו עם תחמוצת מגנזיום מחליפים יותר מהחומרים הללו, ראשית בגלל סיבות עלות. אבל זה קשור גם לעמידות החדירה הטובה שלו.

כמה חוקרים מאמינים שביצועים טובים אלה קשורים לצפיפות הגבוהה של החומר ולשטח הפנים הגדול של היחידה. היווצרות הספינל מלווה בהתפתחות של נקבוביות מיקרוסקופיות במטריצה ​​העקשנית. סיד או סיגים יכולים להגיב עם אלומינה וליצור סידן הקסאלומינאט, הגורם להתפשטות, מה שגורם לסגירת נקבוביות מיקרוסקופיות.

חימום מוקדם של השכבה הקבועה של בטנת המצקת הוא גורם חשוב המשפיע על ביצועיה. זה גם שלב מאוד חשוב. בשלב זה, כל סטייה מעקומת החימום האידיאלית תגרום ללחץ גדול יותר בבטנה, לעיתים הופעת שכבת פרץ מפעילה פעולה מכנית, שהיא הגורם המסוכן ביותר במהלך השימוש בבטנה. רצף העיבוד של הפלדה המותכת ומחזוריות תרמית במהלך השימוש במצקת עלולים גם הם לגרום לבטנות מסוימות להפוך לשבירות ולהתקלף.