مقدمة عن آلة الرمح الثانوي
تتوفر للبندقية الثانوية أربعة أنواع من المجسات: مجس قياس درجة الحرارة، ومجس قياس درجة الحرارة وتحديد الكربون، ومجس قياس درجة الحرارة وتحديد الأكسجين، ومجس قياس سطح المعدن المنصهر.
المسدس الثانوي هو عبارة عن سلاح معدني يشبه سلاح الأكسجين، يمكن رفعه وخفضه وإدخاله مباشرةً إلى حوض الصهر، ويُركّب إلى جانب سلاح الأكسجين الرئيسي في أفران التحويل ذات النفخ العلوي بالأكسجين. يُمكن تركيب أنواع مختلفة من المجسات ذات الوظائف المتعددة على طرف المسدس الثانوي، وذلك لقياس درجة الحرارة والتركيب الكيميائي وغيرها من المعلومات داخل الفرن أثناء عملية الصهر، ثم نقل هذه البيانات عبر الحاسوب إلى غرفة التحكم الرئيسية للفرن. وتتم إدارة عمليات رفع وخفض المسدس الثانوي، وتحميل وتفريغ المجسات، ونقل البيانات، وكذلك تعبئة حجرة المجسات، بشكل آلي وميكانيكي بالكامل بواسطة الحاسوب. ولرفع دقة التحكم بنقطة نهاية عملية صَهْر الفولاذ في الأفران، فإن أهم ما يلزم هو الحصول المستمر خلال عملية النفخ على معلومات دقيقة حول درجة حرارة المعدن وتركيبه، ومن ثم إجراء التعديلات اللازمة باستخدام نماذج تحكم ديناميكية متقدمة، بما يضمن الوصول الدقيق إلى الهدف المحدد لنقطة النهاية. غير أنّ وضع الفرن شبه المغلق يفرض صعوبات كبيرة في استقاء المعلومات عن حوض الصهر أثناء عملية النفخ المستمرة. ومع ازدياد مستوى الأتمتة في عمليات صَهْر الفولاذ في الأفران، بات استخدام المسدس الثانوي لاستشعار حوض الصهر الوسيلة الأساسية للحصول على بيانات دقيقة حول التغيرات التي تطرأ على حالة الحوض خلال عملية الصهر.
لقد أسهم تطوّر مستوى تقنيات صناعة الفولاذ في الأفران اللافحة وارتفاع درجة الأتمتة إلى حد كبير في ظهور تقنية الرمح الثانوي المتكاملة مع نماذج الصهر العلمية الراسخة. إن عملية الصهر في الأفران اللافحة تُعدّ عملية فيزيائية كيميائية بالغة التعقيد؛ إذ تؤثر في جودة المنتج عوامل متعددة، منها ظروف المواد الأولية، ومتطلبات تركيب ودرجة حرارة معدن الصب، والحسابات النظرية الأساسية، والخبرات التصنيعية المتراكمة، وكذلك وتيرة الإنتاج. ويُعدّ اعتماد «مراقبة حالة المعدن أثناء الصهر» مقروناً بـ«تحكم نموذجي متطور ومرن» اتجاهًا تكنولوجيًا رئيسيًا في صناعة الفولاذ بالأفران اللافحة؛ إذ ينبع التحكم النموذجي من الدمج بين النظريات العلمية والخبرات العملية في المصانع، فيما تتمثل وسائل مراقبة المعدن أساسًا في تقنيتي الرمح الثانوي وتحليل غاز الفرن. وتستند أنظمة تحليل غاز الفرن إلى قياس تركيب غاز الفرن لاستقراء حالة المعدن داخل الفرن بصورة غير مباشرة؛ غير أن هذه الطريقة تعاني من ضعف في الأساس النظري، فضلاً عن تعدد العوامل الخارجية المؤثرة على حالة غاز الفرن والتي لا ترتبط مباشرة بالمعدن داخل الفرن، ولذلك فإن عدد المصانع التي تعتمد وحدها على نظام تحليل غاز الفرن يظل محدودًا للغاية. أما تقنية الرمح الثانوي فهي تعتمد على إدخال مسبار إلى داخل المعدن لمراقبة حالته مباشرة، وهو ما يضمن دقة أعلى بكثير مقارنةً بتحليل غاز الفرن. وتُعدّ تقنية الرمح الثانوي الوسيلة الرئيسية المستخدمة حاليًا في صناعة الفولاذ بالأفران اللافحة.
آخر التحديثات