Dayanıklılık için basınçsız sinterleme ve CIP teknolojisini kullanarak silikon karbid seramikten yapılmış termokop koruma boruları

Tarafından üretilmiştirsoğuk izostatik presleme (ıslak torba yöntemi)basınçsız sinterlemenin ardından bu SSiC termokupl koruma tüpüdış çapı 30 mm ve iç çapı 14 mm (duvar kalınlığı 8 mm). Büyük endüstriyel fırınlar, yüksek sıcaklıktaki yüksek basınçlı reaktörler ve şiddetli erozyon ortamları için tasarlanmıştır. Artırılmış duvar kalınlığı ve daha fazla güvenlik marjı ile bu spesifikasyon, kömür gazlaştırıcıları, büyük sıcak hava fırınları, sülfürik asit akışkan yataklı fırınlar ve demir dışı metal eritme gibi zorlu koşullar için güvenilir bir sıcaklık ölçümü koruma çözümüdür.

31,8*19,1 mm OD/ID spesifikasyonu genellikle kömür gazlaştırıcıları gibi ultra yüksek sıcaklık uygulamaları için ithal edilen basınçsız sinterlenmiş mikron altı SiC tüplerinde bulunur. 30*14 mm boyutu, 8 mm duvar kalınlığına sahiptir ve 25*20 mm'ye (2,5 mm duvar kalınlığı) kıyasla önemli ölçüde daha yüksek mekanik yük kapasitesi ve erozyon direnci sağlar. 14 mm ID, daha büyük çaplı termokupl elemanlarını barındırır ve bu da onu büyük endüstriyel tesislerde uzun süreli sürekli sıcaklık ölçümü için uygun kılar.

Aşağıdaki tabloda basınçsız sinterlenmiş silisyum karbür (SSiC) için tipik teknik veriler sunulmaktadır. 30*14mm ürün bu değerleri tam olarak karşılamaktadır.

380–550 MPa bükülme mukavemeti ve >2500 MPa basınç mukavemeti ile SSiC, tüm silisyum karbür malzemeler arasında en yüksek mekanik performansı sergiler.

Soğuk izostatik presleme, 30*14mm kalınlığında duvarlı uzun tüpler üretmek için anahtar teknolojidir. Spesifik proses parametreleri ve avantajları aşağıdaki gibidir:

30*14mm kalın duvarlı tüpler için izostatik preslemenin benzersiz avantajları:

İzostatik tekdüze presleme, 8 mm kalınlığındaki duvar bölümü boyunca oldukça tutarlı yoğunluk dağılımı sağlar, bu da düzgün sinterleme büzülmesine neden olur ve duvar kalınlığının eksantrikliğini ve gerilim konsantrasyonunu etkili bir şekilde önler. Geleneksel kuru presleme veya ekstrüzyonda bulunan yoğunluk gradyanları ve mikro çatlaklar gibi yaygın kusurları ortadan kaldırarak tüpün yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında çatlamaya karşı direncini temelden artırır.

SSiC, serbest silikon fazı içermez ve 1400°C'nin üzerinde RBSiC'den önemli ölçüde daha iyi performans gösterir. SSiC'nin tamamen yoğun yapısı, 31 MPa'ya kadar gaz basınçlarına dayanabilir ve kömür gazlaştırıcılar gibi yüksek basınçlı uygulamaların sıcaklık ölçümü gereksinimlerini karşılar.

1. Ultra yüksek sıcaklık stabilitesi:Oksitleyici atmosferlerde 1750°C'ye kadar uzun süreli hizmet; Koruyucu atmosferlerde veya vakumda 2000°C'ye kadar; metallerin ve RBSiC'nin sınırlarının çok üzerinde.
2. Çok yüksek ısı iletkenliği:120–270 W/(m·K) – Paslanmaz çeliğin 5 ila 10 katı ve alüminanın 4 ila 5 katı – 8 mm et kalınlığında bile hızlı termal tepki sağlar.
3. Mükemmel termal şok direnci:Düşük termal genleşme katsayısı (3,8*10⁻⁶/K) yüksek termal iletkenlik ile birleştiğinde 500°C'ye kadar sıcaklık farklılıklarına direnç sağlar; özellikle döngüsel fırın işlemleri için uygundur.
4. Kapsamlı korozyon direnci:Hidroklorik asit, sülfürik asit, nitrik asit, hidroflorik asit (SSiC'ye özgü) ve erimiş alüminyum, çinko, kalay, kurşun vb.'de uzun süreli stabil kullanım.
5. Ultra yüksek mekanik mukavemet:Eğilme mukavemeti ≥380 MPa, basınç mukavemeti >2500 MPa, sertlik yalnızca elmasla aynı düzeydedir; yüksek sıcaklık, yüksek basınçlı gaz akışları ve uçucu kül nedeniyle uzun vadeli erozyona dayanıklıdır.
6. Tamamen yoğun ve gaz geçirmez:Sıfır gözeneklilik, gaz geçirgenliği <10⁻¹⁰ atm·cc/s – 31 MPa'ya kadar basınçlarda conta bütünlüğünü koruyarak dahili termokuplun dış aşındırıcı atmosferlerden korunmasını sağlar.
7. İzostatik preslemeye özgü hassasiyet:Eşit duvar kalınlığı, pürüzsüz iç delik, mükemmel düzlük; 8 mm kalınlığındaki duvardaki eşit gerilim dağılımı, termal gerilim çatlamasını etkili bir şekilde önler.
8. Uzun servis ömrü:Oksitleyici atmosferlerde 1600°C'de sürekli kullanım altında 2–5 yıl tasarım ömrü; yüksek sıcaklıktaki toz yüklü gaz akışı koşullarında servis ömrü, metal alaşımlı tüplere veya RBSiC tüplere göre 5-10 kat daha uzundur.

• Sızdırmazlık yöntemi:Önerilen gevşek flanş + esnek grafit conta; sert mekanik contalardan kaçının. Yüksek basınçlı uygulamalar için mekanik salmastra sızdırmaz düzenlemeleri 12 MPa'ya kadar basınçlara dayanabilir.
• Genişleme açıklığı:Boru duvarı ile fırın duvarı arasında 3–5 mm'lik bir genleşme boşluğu bırakın; Termal genleşme temasını ve gerilim çatlağını önlemek için boru tabanı ile fırının iç bileşenleri arasında en az 10 mm güvenlik mesafesi bırakın.
• Uygun tolerans:30*14 mm spesifikasyonu için iç çap toleransı ±0,15 mm (izostatik olarak oluşturulmuş) veya ±0,05 mm'dir (ince taşlamadan sonra); kılıflı termokupl ile önerilen açıklık 0,2–0,4 mm'dir.
• Taşıma koruması:SSiC, sınırlı darbe dayanıklılığına sahip, kırılgan bir seramik malzemedir; Kurulum ve taşıma sırasında çarpışmaları önleyin. Borunun uç yüzeyini, kenar kırılmasına neden olabilecek sert darbelerden koruyun.