فوهة تونديش

تفاصيل فوهة تونديش

فوهات التونديش هي مكونات وظيفية أساسية تُركّب في أسفل (أو جانب) التونديش في عمليات الصب المستمر لإنتاج الفولاذ. تُستخدم هذه الفوهات بشكل أساسي للتحكم في تدفق الفولاذ المصهور وتوجيهه من المغرفة إلى القالب، وهي بمثابة "جسر" يربط بين المغرفة والقالب، مما يؤدي دورًا حيويًا في ضمان استقرار العملية وجودة السبيكة.

تُصنع فوهات التونديش عادةً من مواد حرارية عالية النقاء (مثل تركيبات الألومينا والكربون، أو الزركونيا، أو المغنيسيا). يجب أن تتحمل هذه الفوهات التآكل والصدأ والصدمات الحرارية للفولاذ المصهور عالي الحرارة (الذي يتجاوز حوالي 1500 درجة مئوية)، مما يتطلب قدرة استثنائية على مقاومة التآكل والصدأ والصدمات الحرارية. يؤثر أداؤها بشكل مباشر على سلاسة تشغيل الصب المستمر والجودة الداخلية للألواح المصبوبة (مثل محتوى الشوائب وعيوب السطح).

ما هو الصب المستمر؟

الصب المستمر هو عملية يُجمّد فيها المعدن المنصهر ليُشكّل كتلة أو قالبًا أو لوحًا "شبه مُصنَّع" للدرفلة لاحقًا في مصانع التشطيب. إنها عملية عالية الكفاءة أحدثت ثورة في إنتاج الفولاذ من خلال الاستغناء عن صبّ السبائك الفردية.

دور التونديش

قبل دخول الفولاذ المصهور إلى القالب، يتدفق إلى وعاء مبطن بمادة مقاومة للحرارة يُسمى "التونديش". يؤدي هذا الوعاء عدة وظائف مهمة:

العازل: يعمل كعازل، إذ يحتفظ بكمية معينة من الفولاذ المصهور لضمان استمرار تدفقه إلى القالب حتى أثناء تغيير المغرفة.

معادلة درجة الحرارة: يساعد على معادلة درجة حرارة الفولاذ المصهور، مما يقلل من تقلبات درجات الحرارة.

إزالة الشوائب: يمكن للشوائب غير المعدنية الأخف وزنًا في الفولاذ أن تطفو على سطح "التونديش"، مما يُحسّن نظافة المنتج النهائي.

فوهة تونديش: قلب التحكم في التدفق

تقع فوهة التونديش في أسفل التونديش، وتوجه الفولاذ المنصهر إلى القالب. وهي مكون سيراميكي عالي الجودة مصمم لتحمل درجات الحرارة القصوى، والتأثيرات الكيميائية للفولاذ المنصهر، وقوى التآكل للمعدن المتدفق.

الوظائف الرئيسية لفوهة تونديش:

تنظيم التدفق: تتمثل الوظيفة الأساسية في التحكم الدقيق في معدل تدفق الفولاذ المصهور إلى القالب. ويتحقق ذلك من خلال قطر وشكل فوهة الصب. يُعد التدفق الثابت أمرًا بالغ الأهمية لما يلي:

ثبات سرعة الصب: إن الحفاظ على سرعة صب ثابتة يمنع التقلبات في عملية التصلب، والتي قد تؤدي إلى عيوب.

التحكم في مستوى القالب: يساعد التحكم الدقيق في التدفق في الحفاظ على مستوى ثابت للفولاذ المصهور في القالب، وهو أمر بالغ الأهمية لجودة السطح.

حماية التدفق: تساعد الفوهة على إنشاء تدفق متماسك ومستقر من الفولاذ المصهور، مما يقلل من ملامسته للهواء الجوي. هذا يمنع إعادة أكسدة الفولاذ، والتي قد تؤدي إلى تكون الشوائب.

توزيع الشوائب: في بعض عمليات الصب، تُستخدم فوهات متعددة المنافذ لتوزيع الفولاذ بالتساوي في القالب، مما يؤثر على أنماط التدفق داخل القالب ويساعد في إزالة الشوائب.

مقاومة التآكل: تتعرض فوهات التونديش لتآكل شديد بسبب الفولاذ المصهور. إنها عادة ما تكون مصنوعة من مواد حرارية عالية الجودة مثل جرافيت الألومينا، أو الزركونيا، أو الكربون المغنيسي، وغالبًا ما تكون مصحوبة بمعالجات متخصصة مضادة للانسداد.

أنواع فوهات التونديش

تتوفر فوهات التونديش بتصاميم متنوعة، حسب عملية الصب ونوع الفولاذ المُستخدم:

فوهات القياس: تتميز هذه الفوهات بثقب ثابت وتعتمد على رأس حديدي في التونديش للتحكم في التدفق.

فوهات البوابة المنزلقة: تتضمن آلية لوحة منزلقة لضبط فتحة الفوهة، مما يسمح بتحكم دقيق وديناميكي في التدفق.

فوهات قضيب السدادة: يُستخدم قضيب سدادة مقاوم للحرارة لفتح وإغلاق ثقب الفوهة، مما يوفر تحكمًا جيدًا في التدفق.

فوهات متعددة المنافذ: تُستخدم لتحسين نمط تدفق الفولاذ في القالب لإزالة الشوائب وتصلبه بشكل أفضل.

أهمية اختيار فوهة التونديش وصيانتها

يُعدّ اختيار وتركيب وصيانة فوهات التونديش بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية لضمان كفاءة وجودة عملية الصب المستمر. فأي مشاكل في الفوهة، مثل الانسداد أو التآكل أو التشقق، قد تؤدي إلى انقطاعات في عملية الصب، وعيوب في الفولاذ، وانخفاض الإنتاجية.

في جوهرها، تُعد فوهة التونديش مكونًا صغيرًا ولكنه فعال، إذ يلعب دورًا محوريًا في ضمان التشغيل السلس والناجح لآلة الصب المستمر، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة إنتاج الفولاذ وفعاليته من حيث التكلفة.