Սիլիկատային հրակայուն աղյուսներ. Բարձր ջերմաստիճանային կայունության հիմնական կիրառությունները արդյունաբերական ոլորտներում

Արդյունաբերական գործընթացներում, որոնք հիմնված են ծայրահեղ ջերմության վրա՝ ապակու հալումից մինչև պողպատի հալեցում, ճիշտ հրակայուն նյութի ընտրությունը կարող է կամ բարձրացնել, կամ խաթարել շահագործման արդյունավետությունը, անվտանգությունը և ծախսարդյունավետությունը։Սիլիկատային հրակայուն աղյուսներառանձնանում են որպես լավագույն ընտրություն այս կոշտ միջավայրերի համար՝ շնորհիվ իրենց բացառիկ բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության (մինչև 1750°C), ցածր ջերմային ընդարձակման և թթվային էրոզիայի նկատմամբ ուժեղ դիմադրության: Բայց որտե՞ղ են այս դիմացկուն աղյուսները ապահովում ամենամեծ արժեքը: Եկեք վերլուծենք դրանց կարևոր կիրառությունները հիմնական ոլորտներում և թե ինչու են դրանք ամբողջ աշխարհում ինժեներների և գործարանների ղեկավարների համար նախընտրելի լուծում:

Ի՞նչն է դարձնում սիլիկատային հրակայուն աղյուսները իդեալական բարձր ջերմաստիճանային կիրառությունների համար։

Մինչ դրանց կիրառմանը խորանալը, կարևոր է հասկանալ այն հատկությունները, որոնք անփոխարինելի են դարձնում սիլիցիումային հրակայուն աղյուսները: Ի տարբերություն այլ հրակայուն նյութերի (օրինակ՝ հրակայուն կավ կամ ալյումինային աղյուսներ), սիլիցիումային աղյուսները հիմնականում կազմված են բյուրեղային սիլիցիումից, ինչը նրանց տալիս է.

Գերազանց ջերմային դիմադրություն.Դրանք պահպանում են կառուցվածքային ամբողջականությունը նույնիսկ 1700°C-ից բարձր ջերմաստիճաններում, ինչը դրանք հարմար է դարձնում անընդհատ բարձր ջերմային գործընթացների համար։

Ցածր ջերմային ընդլայնում.Սա նվազագույնի է հասցնում ճաքերի և ծռմռումների առաջացումը ջերմաստիճանի արագ փոփոխությունների դեպքում (տարածված խնդիր է արդյունաբերական վառարաններում):

Թթվային էրոզիայի դիմադրություն.Դրանք լավ են դիմադրում թթվային գազերին և խարամներին, ինչը պարտադիր է կոքսի արտադրության և ապակու արտադրության նման արդյունաբերությունների համար։

Երկար ծառայության ժամկետը.Դրանց դիմացկունությունը նվազեցնում է հաճախակի փոխարինման անհրաժեշտությունը, կրճատելով սպասարկման ծախսերը և պարապուրդի ժամանակը։

Այս հատկությունները արդյունաբերական սիլիցիումային հրակայուն աղյուսները դարձնում են բազմակողմանի լուծում այն ​​ոլորտների համար, որոնք պահանջում են հուսալիություն ծայրահեղ պայմաններում։

Սիլիկատային հրակայուն աղյուսների հիմնական կիրառությունները ըստ արդյունաբերության

Սիլիկատային հրակայուն աղյուսները «բոլորին համապատասխանող» նյութ չեն. դրանց եզակի առավելությունները համապատասխանում են արդյունաբերական կոնկրետ կարիքներին: Ստորև ներկայացված են այն ոլորտները, որտեղ դրանք կարևոր դեր են խաղում, ինչպես նաև այն, թե ինչպես են դրանք լուծում հիմնական խնդիրները:

1. Կոքսի վառարաններ. պողպատի արտադրության հիմքը

Կոքսային վառարանները կարևոր են ածուխը կոքսի (պողպատե արտադրության հիմնական վառելիք) վերածելու համար և դրանք աշխատում են 1100°C-ից մինչև 1300°C ջերմաստիճաններում երկար ժամանակահատվածում: Կոքսային վառարանների համար նախատեսված սիլիկատային հրակայուն աղյուսները ոսկե ստանդարտ են երկու հիմնական պատճառով.

Դրանք դիմադրում են ածխի ածխածնիացման ընթացքում արտանետվող թթվային գազերին (ինչպիսիք են ածխածնի մոնօքսիդը և ծծմբի երկօքսիդը), կանխելով աղյուսի քայքայումը և գազի արտահոսքը։

Դրանց ցածր ջերմային ընդարձակումը ապահովում է, որ ջեռոցի ծածկույթը մնա անվնաս ամենօրյա տաքացման և սառեցման ցիկլերի ընթացքում՝ խուսափելով թանկարժեք ճաքերից, որոնք կարող են դադարեցնել արտադրությունը։

Գործարանների ղեկավարները կոքսահիճային խցիկներում և ծխնելույզներում ապավինում են բարձր ջերմաստիճանային սիլիցիումային հրակայուն աղյուսներին, քանի որ նույնիսկ ծածկույթի փոքր խափանումները կարող են հանգեցնել շաբաթներով դադարների՝ արժենալով միլիոնավոր դոլարների կորուստ։

2. Ապակու հալեցման վառարաններ. Մաքուր, միատարր ապակու ապահովում

Ապակու արտադրությունը պահանջում է հումքի (ավազ, սոդայի մոխիր, կրաքար) հալեցում մինչև 1600°C ջերմաստիճանում, և վառարանի ծածկույթը չպետք է ռեակցիայի մեջ մտնի հալված ապակու հետ (որը կաղտոտի վերջնական արտադրանքը): Ապակու հալեցման վառարանների համար սիլիկատային աղյուսները իդեալական են, քանի որ՝

Դրանց իներտ բնույթը կանխում է հալված ապակու հետ քիմիական ռեակցիաները՝ ապահովելով, որ ապակին մնա թափանցիկ և զերծ խառնուրդներից։

Դրանք դիմանում են բարձր ջերմության և հալված ապակու հոսքի մշտական ​​ազդեցությանը՝ նվազեցնելով ծածկույթի մաշվածությունը և երկարացնելով վառարանի կյանքը։

Դրանք հաճախ օգտագործվում են ապակե վառարանների «վերկառուցվածքում» (հալված ապակու վերևի վերին հատվածներում), որտեղ ջերմաստիճաններն ամենաբարձրն են, և թթվային գոլորշիները ամենաշատն են կենտրոնացված։

Ապակու արտադրողների համար թթվակայուն սիլիցիումային հրակայուն աղյուսների օգտագործումը նշանակում է արտադրանքի ավելի քիչ թերություններ և վառարանի ավելի երկար աշխատանքային ժամանակ, ինչը կարևոր է արտադրության սեղմ ժամկետներին համապատասխանելու համար։

3. Պողպատե արդյունաբերության վառարաններ. ծայրահեղ ջերմության և խարամի կառավարում

Պողպատի արտադրությունը ներառում է բազմաթիվ բարձր ջերմային գործընթացներ, այդ թվում՝ դոմնային վառարաններ, էլեկտրական աղեղային վառարաններ (EAF) և շերեփային վառարաններ: Պողպատե վառարանների համար նախատեսված սիլիկատային հրակայուն աղյուսները գերազանց են այս միջավայրերում, քանի որ՝

Դրանք դիմադրում են հալված պողպատի և խարամի հղկող ազդեցությանը, որը կարող է արագորեն մաշել պակաս դիմացկուն հրակայուն նյութերը։

Դրանց բարձր ջերմունակությունը նպաստում է վառարանում կայուն ջերմաստիճանի պահպանմանը՝ բարելավելով պողպատի որակը և կրճատելով էներգիայի օգտագործումը։

Դրանք հաճախ օգտագործվում են էլեկտրոնային հրացանների «օջախում» (ներքևում) և «կողմնակի պատերում», որտեղ ջերմաստիճանը հասնում է 1700°C-ի, իսկ մեխանիկական լարվածությունը բարձր է։

Երկարակյաց սիլիցիումային հրակայուն աղյուսներ օգտագործող պողպատաձուլական գործարանները հայտնում են ավելի ցածր սպասարկման ծախսերի և ավելի քիչ չպլանավորված անջատումների մասին, որոնք հիմնական առավելություններ են բարձր մրցակցային ոլորտում։

4. Այլ արդյունաբերական կիրառություններ

Բացի կոքսից, ապակուց և պողպատից, սիլիցիումային հրակայուն աղյուսները կիրառվում են նաև այլ բարձր ջերմաստիճանային պայմաններում, այդ թվում՝

Կերամիկական վառարաններ.Դրանք ապահովում են կայուն ծածկույթ մինչև 1600°C ջերմաստիճանում կերամիկայի թրծման համար։

Քիմիական ռեակտորներ՝Դրանց թթվային դիմադրությունը դրանք հարմար է դարձնում թթվային պրոցեսներ (օրինակ՝ ծծմբական թթվի արտադրություն) մշակող ռեակտորների համար։

Թափոնների այրման կայաններ՝Դրանք դիմանում են թափոնների այրման ընթացքում առաջացող բարձր ջերմությանը և կոռոզիոն գազերին։