نازل تاندیش

با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. در فرایند ریخته‌گری مداوم، نازل تاندیش (Tundish nozzle) نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. این قطعه دیرگداز، مذاب فلز را از تاندیش به داخل ماشین ریخته‌گری مداوم هدایت می‌کند. انتخاب صحیح جنس و طراحی این نازل به دلیل تماس مستقیم آن با مذاب، سرباره و هوا از اهمیت بالایی برخوردار است.

نازل تاندیش باید بتواند در شرایط سخت و با دمای بالای مذاب عملکرد مطلوبی داشته باشد و نقش خود را در کنترل کیفیت، دما و ترکیبات مذاب به‌خوبی ایفا نماید. مطالعه و بررسی عملکرد این قطعه حیاتی می‌تواند به بهبود فرایند ریخته‌گری مداوم کمک شایانی نماید.

نازل تاندیش چیست

نازل تاندیش نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. قطعه نسوزی که در تاندیش قرار می‌گیرد، وظیفه هدایت جریان مذاب از تاندیش به داخل قالب ریخته‌گری را بر عهده دارد. همچنین، این نازل در کنترل دبی خروجی مذاب، جلوگیری از افت دمای مذاب و حفظ ترکیبات فولاد نقش مهمی ایفا می‌کند.

باتوجه‌به طول زمان فرایند ریخته‌گری مداوم، در کارخانه‌ها ذوب فولاد از انواع مختلف این قطعه استفاده می‌شود. انتخاب نوع و جنس مناسب این نازل‌ها به دلیل تماس مستقیم آنها با سرباره، مذاب و محیط اطراف، بسیار مهم است.

باتوجه‌به تنوع طرح‌های ریخته‌گری، در بازار انواع مختلفی از نازل‌های تاندیش وجود دارد که باید متناسب با نیاز هر کارخانه، بهترین مدل را انتخاب نمود.

ویژگی‌های نازل تاندیش

نازل تاندیش، به‌عنوان اجزای کلیدی در سیستم‌های ریخته‌گری، دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند که باعث کاربرد گسترده آن‌ها در صنایع مختلف شده است:

• مقاومت بالا به شوک حرارتی: نازل تاندیش قابلیت تحمل شوک حرارتی بالایی داشته و در مواجهه با مواد مذاب، واکنش شیمیایی نمی‌بینند. این ویژگی، از اهمیت ویژه‌ای در فرایندهای ریخته‌گری برخوردار است.
• تحمل فشار زیاد و مقاومت سایشی بالا: این نازل‌ها دارای سختی و مقاومت مناسبی نسبت به سایش بوده و قابلیت تحمل فشارهای بالا را دارند. این خصوصیات، ضریب اطمینان بالایی را در کاربرد آن‌ها فراهم می‌آورد.
• سهولت نصب و استفاده: نازل تاندیش از طراحی مناسبی برخوردارند که امکان نصب و استفاده آسان از آن‌ها را فراهم می‌کند.
• تنوع در جنس و دقت ابعادی بالا: این نازل‌ها از انواع مختلف مواد تولید شده و از دقت ابعادی بسیار بالایی برخوردارند. این ویژگی‌ها امکان انتخاب مناسب‌ترین نازل را باتوجه‌به شرایط کارکرد فراهم می‌کند.

در مجموع، ویژگی‌های منحصربه‌فرد نازل تاندیش، باعث شده است تا این محصول به‌ویژه در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، برای ریخته‌گری پیوسته مورداستفاده گسترده قرار گیرد.

اجزای نازل تاندیش

اجزای اصلی یک نازل تاندیش شامل سه بخش اصلی است: نشیمنگاه (ول بلوک)، بدنه اصلی و مغزی (اینسرت). هر کدام از این اجزا نقش مهمی را در عملکرد کلی نازل ایفا می‌کند.

نشیمنگاه یا ول بلوک

جزء اصلی نازل است که در کف تاندیش قرار می‌گیرد. جنس و مشخصات این بخش بر اساس عواملی همچون شکل و نوع تاندیش، زمان و شرایط ریخته‌گری انتخاب می‌شود. معمولاً ول بلوک‌ها از مواد نسوز نظیر آلومینا، آلومینا – کربن یا شاموت ساخته می‌شوند تا بتوانند در برابر دمای بالای مذاب مقاومت کافی داشته باشند.

بدنه اصلی

یکی دیگر از اجزای کلیدی این قطعه است که نقش مهمی در هدایت و کنترل جریان مذاب به داخل قالب ریخته‌گری ایفا می‌کند.

مغزی (اینسرت)

مهم‌ترین جزء نازل تاندیش، مغزی (اینسرت) آن است. این بخش بیشترین تماس را با مذاب داشته و باید دارای ویژگی‌های خاصی همچون دانسیته، خلوص و دقت ابعادی بالا باشد. معمولاً مغزی نازل‌ها از جنس زیرکونیا ساخته می‌شوند تا قابلیت تحمل دمای بالا و فشار را داشته باشند.

طراحی و ساخت این سه جزء اصلی نازل تاندیش باتوجه‌به شرایط کاری و نوع فرایند ریخته‌گری از اهمیت بالایی برخوردار است و می‌تواند در کیفیت و بهره‌وری کلی فرایند نقش بسزایی ایفا کند.

طبقه بندی نازل تاندیش

• از نظر ترکیب شیمیایی: متداول‌ترین نوع نازل تاندیش نازل‌های آلومینا – کربن با مغزی یا بدون مغزی زیرکونیایی هستند. این نازل‌ها معمولاً برای ریخته‌گری پیوسته تا ۴ ساعت مورداستفاده قرار می‌گیرند. همچنین، نازل‌های تمام زیرکونیایی نیز وجود دارند که مقاومت حرارتی و خوردگی بالایی داشته و برای ریخته‌گری پیوسته تا ۱۲ ساعت مناسب هستند. نوع دیگر، نازل‌های آلومینایی است که برای ریخته‌گری پیوسته تا ۴ ساعت مورداستفاده قرار می‌گیرند.
• از لحاظ شکل هندسی: انواع رایج نازل تاندیش شامل نازل‌های استکانی، گلدانی و قندانی (مونتاژی) است. نازل‌های قندانی به دلیل عدم نیاز به استفاده از ول بلوک، طراحی متفاوتی دارند.

روش تولید نازل تاندیش

در زمینه تولید نازل تاندیش نیز دو روش اصلی وجود دارد:

روش پرس ایزواستاتیک که در آن مغزی درون ول بلوک با استفاده از تکنولوژی Co-Pressing پرس می‌شود، و روش پیش‌ساخته که در آن ول بلوک با استفاده از جرم ریختنی و باند هیدرولیک ساخته می‌شود. در صورت تولید مجزای ول بلوک و نازل، جهت مونتاژ آن‌ها از ملات کرومیتی با دیرگدازی بالا استفاده می‌شود.

بنابراین، درک ساختار و ویژگی‌های نازل تاندیش از منظرهای مختلف، به‌ویژه ترکیب شیمیایی و شکل هندسی، می‌تواند در طراحی و انتخاب مناسب‌ترین نوع نازل برای فرایند ریخته‌گری موردنظر، نقش بسیار مهمی ایفا کند.

نکات خرید نازل تاندیش

هنگام خرید نازل تاندیش، توجه به برخی نکات مهم می‌تواند در انتخاب مناسب‌ترین محصول کمک کند. اولین نکته، توجه به توصیه سازنده یا طراح ماشین ریخته‌گری است؛ اما درعین‌حال، امکان استفاده از انواع دیگر نازل‌ها با بررسی شرایط نیز وجود دارد.

در کارخانه‌های کوچک‌تر و آنهایی که از نازل تاندیش ثابت استفاده می‌کنند، انواع متنوعی از این نازل‌ها قابل پیشنهاد است، از جمله نازل‌های آلومینا – کربن با مغزی زیرکونیایی، نازل‌های کاملاً زیرکونیایی و نازل‌های آلومینا – کربن با مواد افزودنی و زیرکونیا.

درصد زیرکونیای نازل‌های تاندیش نیز بین ۶۰ تا ۹۶ درصد متغیر است که بر اساس مدت‌زمان ریخته‌گری و نسبت آن با گشاد شدن نازل قابل ‌تنظیم است. همچنین قطر مناسب نازل تاندیش (۱۰ تا ۲۰ میلی‌متر) بسته به ابعاد محصول تولیدی، سرعت ریخته‌گری و ارتفاع ذوب در تاندیش باید مدنظر قرار گیرد.

علاوه بر این، جنس و مشخصات نشیمنگاه یا ول بلوک نازل‌های تاندیش نیز بستگی به شکل و نوع نازل، مدت‌زمان ریخته‌گری و شرایط کارکرد آن دارد. در صورت خرید نازل تاندیش و ول بلوک به‌صورت مجزا، استفاده از ملات کرومیتی با عدم سوزندگی بالا برای مونتاژ آنها اهمیت ویژه‌ای دارد.

در نهایت، آگاهی از نام‌های مختلف نازل‌های تاندیش در ایران و انعطاف‌پذیری در پذیرش این نام‌ها می‌تواند در خرید مناسب‌تر کمک کند.

جمع بندی

نازل تاندیش یک قطعه حیاتی و کلیدی در فرایند ریخته‌گری مداوم فولاد است که وظیفه هدایت جریان مذاب از تاندیش به داخل قالب را بر عهده دارد. این نازل دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی از جمله مقاومت بالا به شوک حرارتی، تحمل فشار زیاد و مقاومت سایشی بالا، سهولت نصب و استفاده و تنوع در جنس و دقت ابعادی بالا است که باعث کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف شده است.

طراحی و انتخاب صحیح نازل تاندیش بر اساس شرایط کاری؛ مانند شکل و نوع تاندیش، زمان و شرایط ریخته‌گری، از اهمیت بالایی برخوردار است و می‌تواند در کیفیت و بهره‌وری کلی فرایند نقش بسزایی ایفا کند.

درک ساختار و ویژگی‌های این قطعه از جنبه‌های مختلف، به‌ویژه ترکیب شیمیایی و شکل هندسی، در این زمینه بسیار مهم است. همچنین، توجه به برخی نکات مانند توصیه سازنده یا طراح ماشین ریخته‌گری، درصد زیرکونیای نازل، قطر مناسب و جنس و مشخصات نشیمنگاه نازل در انتخاب و خرید مناسب‌ترین نازل تاندیش برای فرایند ریخته‌گری موردنظر بسیار حائز اهمیت است.