על מנת להאריך את חיי השירות שללבנים עקשןשל בטנת כבשן סיבובית מלט, שכבה של קלינקר מחוברת אל פני השטח שלה כשכבת מגן, שהיא עור הכבשן. בתנאי טמפרטורה גבוהים, האינטראקציה בין קלינקר מלט לחומרים עקשן ליצירת עור כבשן היא תופעה מורכבת. מנקודת המבט של חומרים עקשן, בעיה זו כוללת סוגיות רבות כמו "הזעה" עקשן, נזק לחומרים עקשן בעת תליית עור כבשן, והתכונות הפיזיקליות והקרות והקרות של חומרים מעכבי קלינקר מלט. כבשן הסיבוב שומר לרוב על טמפרטורה גבוהה של יותר מ- 1450 מעלות, ולוח הפלדה של הצילינדר אינו יכול לעמוד בטמפרטורה כה גבוהה. על מנת להגן על צילינדר הכבשן, שכבה של חובבי אש עקשן משובצת על הקיר הפנימי שלה, אך עקשן ועובי לבני אש מוגבלים, והם לא יכולים לעמוד בפלישה לטמפרטורה גבוהה לטווח הארוך וקורוזיה של תגובות כימיות של חומרים. עור הכבשן לא רק תורם להרחיב את חיי השירות של לבנים עקשן, אלא גם מצמצם את פיזור החום של גליל הכבשן ומשפר את היעילות התרמית.
כיצד ניתן לייצר את עור הכבשן כדי לדבוק במגני האש המפרקים?
החומר נע מהקצה הקר לקצה החם בכבשן הסיבוב. כאשר הוא נכנס לאזור הירי, מופיע שלב נוזלי, וכמות שלב הנוזל עולה עם עליית הטמפרטורה. לשלב הנוזלי של החומר תכונות דבק, אך ההדבקות תקטן עם עליית הטמפרטורה, כך שלא ניתן לתלות את עור הכבשן בעת שריפת אש גבוהה. כאשר טמפרטורת השטח של הלבנים העקשן אינה הופכת את השלב הנוזל במצב מחומם יתר על המידה, לחומר יש את הצמיגות הגדולה ביותר. כאשר נלחץ הלבנה המפרק מתחת לחומר, השניים נדבקים זה בזה ועוברים שינויים כימיים. מאוחר יותר, ככל שהטמפרטורה עולה, הם מתמצקים ליצירת השכבה הראשונה של עור הכבשן. אותו עיקרון משמש ליצירת שני, שלישי ו ... שכבות של עור כבשן. ככל שתליה עור הכבשן למשך זמן רב יותר, עור הכבשן הופך להיות עבה ועבה יותר. כאשר עור הכבשן ממשיך להתעבה, טמפרטורת השטח של עור הכבשן ממשיכה לעלות, צמיגות השלב הנוזל יורדת בהדרגה, והחומר שנדבק אליו יורד גם הוא. במקביל, בגלל חומרת עור הכבשן עצמו והחיכוך והרטט המכני של החומר, עור הכבשן נדבק ונופל, והכמות כמעט שווה, כך נוצר עור כבשן בעובי מסוים.
קשר בין חומרים עקשן וביצועי עור כבשן
ראשית, ההרכב המינרלי הכימי, נקבוביות ויציבות המבנה הארגוני של החומרים העקשן קובעים אם קל להיכנס לרכיבי הקלינקר לגוף הלבנים, ואילו חומרים מיוצרים לאחר התגובה עם החומרים העקשנים. לכן הוא קובע אם קל "להזיע" את החומרים העקשן והאם קל לקשר חלקיקי קלינקר מלטים ליצירת עור כבשן.
שנית, ההרכב הכימי, הרכב הפאזה והתכונות הפיזיות של המשטח העקשן השתנו בגלל הטמפרטורה הגבוהה ושחיקת הקלינקר. לדוגמה, לבנים עקשן של ספינל של מגנזיה-ברזל ולבני ספינל Ferroalumina מכילות כמות גדולה של Fe2O3 כדי לעזור לשרוף. אם לא ניתן ליצור את עור הכבשן במהירות, ה- FE2O3 בלבנים יגיב עם הקלינקר ליצירת C4AF ו- C2F, וכתוצאה מכך עלייה בצפיפות התפזורת של הקצה החם של העקשן, ירידה בנקבוביות לכאורה, ועלייה במקדם ההתרחבות התרמית, מה שמקל על הקלה על פגום בגלל הלם התרמי. שלישית, התכונות הפיזיקליות של התגובה המוצלחת המלטית-עקבית רביעית, תוצר התגובה של קלינקר מלט עם לבני דולומיט הוא C3S, ומוצר התגובה עם עקרונות מגנזיה-כרום ומגנסיה-אלומינה הוא C2S. ל- C2S אפשרות לשינוי פאזה ופריסה. בין שלושת האלמנטים של CR, AL ו- FE, רק CR יכולים להיות יציבים. לפיכך, לבנים דולומיט יש את ביצועי חיפוי הכבשן הטובים ביותר, ואחריהם לבני כרום מגנזיה, ולבני אלומינה של מגנזיה יש את הביצועים הגרועים ביותר של כבשן.
