נכון לעכשיו, המצקת היא בהדרגה בקנה מידה גדול, וטמפרטורת ההיתוך הגבוהה וזמן ההיתוך הארוך שלה, תנאי השימוש מחמירים יותר ויותר, מה שמציב דרישות גבוהות יותר לחומרים עקשנים המשמשים במצקת. בשל מיקומה והסביבה המיוחדת של הלבנה הנושמת במצקת, דרישת חייה, אחוזי ההצלחה של נשיפה וכמות נושמת גבוהה. נכון לעכשיו, הלבנה הנושמת בתחתית המצקת הפכה לגורם צוואר הבקבוק המגביל את חיי המצקת. קצב נשיפה גבוה, ניקוי ללא חמצן וסנכרון עם חיי השירות של בטנת מצקת או חסין תחתון הם המטרות הנפוצות של משתמשים, יצרני לבנים נושמות וחוקרים.
1. ניתוח נזקים של לבנים נושמות
תהליך הפעולה לסירוגין של הלבנה לנשימה למצקת הוא חיבור פלדה, זיקוק נושבת אוויר, יציקת פלדה, יציקת סיגים, ניקוי חמצן. התהליך הנ"ל חוזר על עצמו בשימוש בלבנה הנושמת עד סוף החיים. בין שלל הגורמים המשפיעים על חיי השירות של הלבנה הנושמת, הפחתת החום וניקוי החמצן הם הסיבות החשובות המובילות לנזק של הלבנה הנושמת, וגם לזמן הערבול הנושבת ולעוצמת הערבול יש השפעה משמעותית מאוד על הנזק. של הלבנה הנושמת. הסיבות העיקריות לכניסה מחודשת של פלדה מותכת והחלפה תכופה של הלבנה הנושמת הן התפרקות, הידוק פלדה בחריץ ואי ניפוח.
בשימוש בשטח, לעתים קרובות נמצא שהחלק התחתון של משטח החימום של הלבנה הנשימה של החריץ קורונדום עמוד השדרה במגע עם פלדה מותכת נוטה לסדקים רוחביים, וכתוצאה מכך ניתוק תרמי מהסדקים הרוחביים, מה שמפחית מאוד את חיי השירות של הלבנה הנושמת. השחיקה והחדירה של פלדה נוזלית וסיגים הם אחת הסיבות החשובות המובילות לנזק של הלבנה הנושמת. השחיקה והחדירה של פלדה מותכת וסיגים יוצרים שכבה מטמורפית תגובה על פני העבודה של הליבה הנושמת, מה שמוביל להתפרקות המבנה. חדירה חמורה תחסום את דרכי הנשימה, תפחית את קצב הנשיפה ואת חיי השירות.
ניתוח המיקרו-מבנה של הלבנה השיורית לאחר השימוש מראה שלחריץ והסדק של הלבנה החדירה המשמשת בתהליך זיקוק LF יש שחיקת סיגים ברורה וחדירה, והחריץ והסדק של הלבנה החדירה המשמשים בתהליך זיקוק LF+VD הם בעלי פלדה נוזלית חֲדִירָה. במהלך ההפעלה התקופתית, התרחבות פי החריץ והסדק הנגרמת על ידי הלם תרמי יחמירו את שחיקת החדירה של פלדה מותכת או סיגים, ותוביל להופעת תופעת התפרקות. לאחר סתימת החריץ של הלבנה הנושמת, יש לנקות אותה על ידי ניפוח חמצן, אשר משפיע ישירות על קצב הנשיפה וחיי השירות של הלבנה הנושמת.
2. התקדמות מחקר של חומר לבנים נושם
על מנת לשפר את הביצועים וחיי השירות של הלבנה הנשימה החריץ, נלקחות כמה אמצעי נגד מההיבטים של חומרי הגלם וטכנולוגיית הייצור. 1) מנקודת המבט של עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני שחיקה, יש לבחור חומרי גלם בעלי עמידות בפני זעזועים תרמיים טובים; 2) מנקודת המבט של עמידות חדירות, יש צורך לבחור חומר שלא קל להרטיב אותו על ידי פלדה מותכת בטמפרטורת העבודה. בטמפרטורה ובוואקום גבוהים, סדר היציבות של מספר תחמוצות עקשן הוא כדלקמן: Al₂O₃ > CaO > MgO > Cr₂O₃, וסדר זווית ההרטבה הוא כדלקמן: ZrO₂ > Al₂O₃ > MgO.