Նիտրիդային միացմամբ սիլիցիում-կարբիդային պաշտպանիչ խողովակներ. Հիմնական կիրառություններ բարձր ջերմաստիճանային արդյունաբերության համար

IԱրդյունաբերական ծայրահեղ միջավայրերում՝ որոնք բնութագրվում են բարձր ջերմաստիճաններով, կոռոզիոն միջավայրերով և հալված մետաղի էրոզիայով, սարքավորումների հուսալի պաշտպանությունը կարևորագույն նշանակություն ունի արտադրության արդյունավետությունը և արտադրանքի որակը պահպանելու համար։Նիտրիդային միացմամբ սիլիցիումի կարբիդային (NBSiC) պաշտպանիչ խողովակներ, որը կազմված է 70-80% սիլիցիումի կարբիդից (SiC) և 20-30% սիլիցիումի նիտրիդից (Si₃N₄), առանձնանում է բացառիկ հատկություններով՝ մինչև 1450℃ բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն (1650-1750℃ որոշակի մթնոլորտներում), գերազանց կոռոզիոն/մաշվածության դիմադրություն, ջերմային հարվածների գերազանց կայունություն և բարձր ջերմահաղորդականություն։Ստորև ներկայացված են նրանց հիմնական կիրառությունները, որոնք ընդգծում են, թե ինչպես են դրանք լուծում համաշխարհային արտադրողների համար հիմնական խնդիրները։

1. Ջերմազույգերի պաշտպանություն. Ջերմաստիճանի ճշգրիտ մոնիթորինգ դժվար պայմաններում

Ջերմաստիճանի կարգավորումը հիմնարար նշանակություն ունի արդյունաբերական որակի և անվտանգության համար, և ջերմազույգերը ջերմաստիճանի չափման հիմնական գործիքներն են: Այնուամենայնիվ, բարձր ջերմաստիճանի վառարաններում, գունավոր մետաղների հալեցման գործարաններում և ջերմային մշակման սարքավորումներում չպաշտպանված ջերմազույգերը հեշտությամբ վնասվում են օքսիդացման, կոռոզիայի կամ հալված մետաղի էրոզիայի հետևանքով, ինչը հանգեցնում է անճշտությունների, չպլանավորված դադարների և բարձր սպասարկման ծախսերի:NBSiC պաշտպանիչ խողովակները նախագծված են ջերմազույգերը պաշտպանելու համար, ինչը դրանք դարձնում է ծայրահեղ ջերմաստիճանի մոնիթորինգի սցենարների համար լավագույն ընտրությունը։

Դրանց ցածր ջերմային ընդարձակման գործակիցը (4.4×10⁻⁶/℃) և ցածր ծակոտկենությունը (<1%) ապահովում են չափային կայունություն և կանխում են թթվային/հիմնային գազերից և հալված մետաղներից առաջացող կոռոզիան: Մոհսի կարծրության մոտ 9-ով դրանք դիմադրում են մասնիկային նյութից առաջացող մաշվածությանը:Հիմնական կիրառությունները ներառում են պողպատաձուլական վառարաններ, ալյումինի հալման վառարաններ և կերամիկական վառարաններ, որտեղ NBSiC խողովակները 3 անգամ կամ ավելի երկարացնում են ջերմազույգերի կյանքի տևողությունը՝ համեմատած ավանդական այլընտրանքների հետ։

2. Գունավոր մետաղների հալեցում և ձուլում. կարևորագույն գործընթացների պաշտպանություն

Ալյումինի, պղնձի և ցինկի հալման/ձուլման արդյունաբերությունները բախվում են լուրջ մարտահրավերների՝ հալված մետաղի էրոզիայի և աղտոտման ռիսկերի։NBSiC պաշտպանիչ խողովակները այստեղ կատարում են երկու հիմնական դեր՝ ապահովելով անհատականացված լուծումներ:

ա. Ջեռուցման տարրերի պաշտպանության համար կնքված ծայրերով խողովակներ

Ալյումինի հալման վառարաններում սիլիցիումի կարբիդային տաքացնող տարրերը կարևոր են, բայց խոցելի են հալված ալյումինի էրոզիայի նկատմամբ:Հերմետիկ ծայրերով NBSiC խողովակները գործում են որպես պատնեշ՝ մեկուսացնելով տաքացնող տարրերը հալված մետաղից՝ երկարացնելով դրանց ծառայության ժամկետը և խուսափելով աղտոտումից։Դրանց բարձր ջերմահաղորդականությունը ապահովում է ջերմափոխանակման արդյունավետություն՝ նվազեցնելով էներգիայի սպառումը: Տրամագիծը (մինչև 600 մմ) և երկարությունը (մինչև 3000 մմ) կարգավորելի լինելով՝ դրանք հարմարվում են վառարանների տարբեր դիզայններին:

բ. Ալյումինե անիվների ձուլման համար նախատեսված բարձրացնող սարքեր

Բաց ծայրերով NBSiC բարձրացնող խողովակները (բարձրացնող խողովակներ) նպաստում են հալված ալյումինի հոսքին վառարաններից դեպի ձուլման կաղապարներ ալյումինե անիվների արտադրության մեջ: 150 ՄՊա-ից ավելի սառը պատռման մոդուլով և ջերմային ցնցումների գերազանց դիմադրողականությամբ (դիմակայում է 1000℃ սենյակային ջերմաստիճանի 100 ցիկլի), դրանք ապահովում են կայուն, անընդհատ հոսք՝ նվազեցնելով ձուլման թերությունները (ծակոտկենություն, ներառումներ) և բարելավելով արտադրողականությունը: Ի տարբերություն թուջե խողովակների, NBSiC-ն չի աղտոտում հալված ալյումինը՝ պահպանելով արտադրանքի մաքրությունը: