اشکال ویژه نسوز

نازل تاندیش قطعه نسوزی است که کف تاندیش قرار می گیرد و وظیفه آن هدایت مذاب از تاندیش به قالب ماشین ریخته گری مداوم (CCM) است. نازل های تاندیش انواع مختلفی دارند که بسته به مدت زمان ریخته گری متفاوت هستند. به طور کلی می توان گفت دو نوع کلی نازل تاندیش وجود دارد: نازل تاندیش هایی که نیاز به تعویض حین ریخته گری دارند (Exchangeable یا قابل تعویض) و نازل تاندیش هایی که حین ریخته گری تعویض نمی شوند (Stationary یا ثابت) و پس از پایان عملیات ریخته گری و تعویض تاندیش عوض می شوند. چنانچه به کنترل جریان مذاب در هنگام ریخته گری نیاز باشد، به طور معمول از دو نوع مکانیزم استفاده می گردد: کنترل جریان مذاب با استوپر در داخل تاندیش و کنترل جریان مذابی که از نازل تاندیش عبور می کند به وسیله سیستم اسلاید گیت نازل تاندیش. در برخی کارخانه های فولادسازی نیز، کنترل جریان مذاب در نازل تاندیش انجام نمی گیرد لذا مکانیزمی هم برای این قسمت در نظر گرفته نمی شود و از نازل تاندیش ساده استفاده می گردد. در این حالت معمولا کنترل جریان مذاب عبوری از نازل تاندیش به وسیله تنظیم ارتفاع مذاب در تاندیش به کمک سیستم اسلاید گیت پاتیل انجام می گیرد. معمولا در کارخانجات فولادسازی بزرگ، که از کوره های قوس الکتریکی یا کوره های القایی استفاده می کنند و چندین سکوئنس ریخته گری یا ریخته گری پیاپی دارند، چنانچه یک نازل تاندیش عمر کافی در مدت زمان ریخته گری نداشته باشد و نیاز به تعویض آن حین عملیات ریخته گری باشد از نازل تاندیشی استفاده می شود که مجهز به سیستم اسلاید گیت، یعنی صفحه بالایی، میانی و پایینی و نیز نازل چنجر یا تعویض کننده نازل تاندیش در حین عملیات ریخته گری باشد. مثلا زمانی که مدت ریخته گری بیست ساعت باشد، با توجه به اینکه یک نازل تاندیش به طور معمول نمی تواند بیست ساعت به صورت مداوم ریخته گری نماید، نیاز به تعویض دارد و با توجه به اینکه تاندیش پر از مذاب است و خطوط دیگر ریخته گری در حال کار هستند، از نازل چنجر استفاده می شود. همچنین در برخی از کارخانجات فولادسازی که ریخته گری به صورت بسته انجام می شود، در حد فاصل نازل تاندیش و قالب، از نازل های واسط، یعنی شرود یا نازلهای SEN یا Sub Entry Nozzle استفاده می شود که جریان مذاب با هوای آزاد در تماس نباشد. در کارخانجات فولادسازی کوچکتر یا آنها که مدت زمان ریخته گری آنها کمتر از ۱۲ ساعت است، معمولا از نازل چنچر استفاده نمی شود چراکه عمر یک نازل تاندیش می تواند تا ۱۲ ساعت نیز برسد. لذا در این نوع کارخانجات از نازل تاندیش های ساده یا ثابت استفاده می شود. شکل زیر انواع نازل تاندیش ها را در یک تاندیش نشان می دهد.

شکل نازل های تاندیش بر اساس طراحی سازنده ماشین ریخته گری یا طرح ریخته گری می تواند متفاوت باشد. شکل نازل تاندیش الزاما اهمیتی ندارد بلکه نوع آن و طراحی مناسب برای کارکرد ماشین ریخته گری مهم است. مثلا شرکت های بزرگ سازنده تجهیزات از نازل تاندیش هایی با طراحی خودشان استفاده می کنند. مثلا شرکت دانیلی از نازل چنجر FNC یا شرکت وزویوس از نازل چنجر CNC یا SYS و شرکت اینتراستاپ از نازل چنجر MNC استفاده می کنند. در نازل های تاندیش ثابت هم همین روال وجود دارد. توصیه سازنده یا طراح ماشین ریخته گری برای نوع نازل تاندیش می تواند الگوی اصلی برای انتخاب آن باشد اما باید توجه کرد که می توان از انواع دیگر نازل تاندیش هم، با بررسی شرایط، استفاده نمود. در کارخانه های کوچکتر و آنها که از نازل تاندیش ثابت استفاده می کنند، نازل های متنوعی پیشنهاد می شود. بعضی نازل های تاندیش دارای یک نازل زیرکونیایی با بدنه آلومینا کربن هستند که این بدنه در یک ول بلوک یا نشیمنگاه قرار می گیرد. بعضی از نازل های تاندیش صرفا از زیرکونیا ساخته می شوند و در نشیمنگاه قرار می گیرند. برخی نازل های تاندیش صرفا از آلومینا کربن با مواد افزودنی و زیرکونیا تولید می شوند. نسبت زیرکونیا در نازل های تاندیش به مدت زمان ریخته گری و نسبت آن با گشاد شدن نازل بستگی دارد. درصد زیرکونیای نازلهای زیرکونیایی معمولا از ۶۰ تا ۹۶ درصد است. لازم به توضیح است برخی نازل های تاندیش از جنس جرم های ریختنی هستند ولی عموما نازل های تاندیش به صورت پرسی تولید می شوند. هر دو مورد بسته به نوع کارکرد و نیاز می تواند مناسب باشد. جدا از نوع و جنس نازل تاندیش، قطر مجرای نازل تاندیش نیز در انتخاب آن اهمیت دارد. قطر نازل تاندیش بستگی به ابعاد شمش (بیلت)، شمشال (بلوم) یا تختال (اسلب) تولیدی، سرعت ریخته گری و ارتفاع ذوب در تاندیش بستگی دارد. قطر نازل تاندیش می تواند از ۱۰ میلیمتر تا ۲۰ میلیمتر متغیر باشد و معمولا در کارخانجات فولادسازی از نازل تاندیش قطر ۱۲ میلیمتر تا ۱۷ میلیمتر استفاده می شود. قطر نازل تاندیش ممکن است حتی در یک کارخانه با یک نوع محصول تولیدی با ابعاد ثابت، در طول سال، به خاطر تغییر شرایط جوی یا افت دما تغییر کند. جنس و مشخصات نشیمنگاه یا ول بلوک نازل های تاندیش نیز بستگی به شکل و نوع نازل تاندیش، مدت زمان ریخته گری و شرایط کارکرد آن دارد. به عنوان مثال ول بلوک نازل های تاندیش ثابت به صورت مکعبی یا استوانه ای است. در برخی کارخانجات از نازل های تاندیش آلومینا کربن، بدون ول بلوک نیز استفاده می شود که لازم است شرایط ایمنی آنها در نظر گرفته شود. جنس ول بلوک نازل تاندیش می تواند آلومینا، شاموت، آلومینا کربن به صورت پرس شده یا جرم ریختنی باشد که انتخاب آن به شرایط کارکرد نازل تاندیش بستگی دارد. نازل تاندیش و ول بلوک می تواند به صورت پرس شده مونتاژ شوند. در صورتیکه این دو به صورت مجزا تولید شوند نیاز به مونتاژ آنها خواهد بود که جهت مونتاژ معمولا از ملات کرومیتی که دارای نسوزندگی بسیار بالایی است استفاده می شود. برخی از کارخانجات تمایل به خرید نازل تاندیش و ول بلوک مونتاژ شده دارند و برخی تمایل به خرید آنها به صورت مجزا و مونتاژ در محل کارخانه در هنگام استفاده. در صورت رعایت دستورالعمل های مونتاژ روش دوم میتواند اقتصادی تر هم باشد چراکه جهت مونتاژ نازل تاندیش و حمل آن تا محل کارخانه فولادسازی، نیاز به استحکام بالا و پخت نازل و ول بلوک است در صورتی که در هنگام مونتاژ در محل مصرف می توان از حرارت شمش تولیدی یا از ملاتهای ارزانتر نیز استفاده نمود. در هر صورت رعایت اصول ایمنی در مونتاژ اهمیت بسیار بالایی دارد چراکه در صورت نشت مذاب از بین نازل و ول بلوک خطرات جانی و مالی زیادی رخ خواهد داد. نازل های تاندیش در ایران با نامهای متفاوتی شناخته می شوند. انواع نازل تاندیش استکانی، نازل تاندیش قندانی و گلدانی یا تمام قد یا نیم قد و غیره از نام های ابداعی است و هرچند ممکن است به دلیل نامگذاری غیراستاندارد خطاهایی صورت پذیرد اما می تواند مفید هم باشد.