Các ống bảo vệ nhiệt cặp được làm bằng gốm Silicon Carbide sử dụng Sintering không áp suất và công nghệ CIP để bền

Sản xuất bởiép đẳng tĩnh lạnh (phương pháp túi ướt)tiếp theo là quá trình thiêu kết không áp suất, ống bảo vệ cặp nhiệt điện SSiC này cóđường kính ngoài 30 mm và đường kính trong 14mm (độ dày thành 8 mm). Nó được thiết kế cho các lò công nghiệp lớn, lò phản ứng áp suất cao nhiệt độ cao và môi trường xói mòn nghiêm trọng. Với độ dày thành tăng và giới hạn an toàn cao hơn, thông số kỹ thuật này là giải pháp bảo vệ đo nhiệt độ đáng tin cậy cho các điều kiện đòi hỏi khắt khe như máy khí hóa than, bếp lò nóng lớn, lò tầng sôi axit sulfuric và luyện kim loại màu.

Thông số kỹ thuật OD/ID 31,8 * 19,1mm thường được tìm thấy trong các ống SiC thiêu kết không áp suất nhập khẩu dành cho các ứng dụng nhiệt độ cực cao như máy khí hóa than. Kích thước 30*14mm có độ dày thành 8mm, mang lại khả năng chịu tải cơ học và khả năng chống xói mòn cao hơn đáng kể so với kích thước 25*20mm (độ dày thành 2,5mm). ID 14mm chứa các phần tử cặp nhiệt điện có đường kính lớn hơn, giúp nó phù hợp để đo nhiệt độ liên tục trong thời gian dài trong các cơ sở công nghiệp lớn.

Bảng sau đây trình bày dữ liệu kỹ thuật điển hình cho cacbua silic thiêu kết không áp suất (SSiC). Sản phẩm 30*14mm đáp ứng đầy đủ các giá trị này.

Với cường độ uốn 380–550 MPa và cường độ nén >2500 MPa, SSiC thể hiện mức hiệu suất cơ học cao nhất trong số tất cả các vật liệu cacbua silic.

Ép đẳng nhiệt lạnh là công nghệ chủ chốt để sản xuất ống dài có thành dày 30*14mm. Các thông số và ưu điểm của quy trình cụ thể như sau:

Ưu điểm độc đáo của ép đẳng tĩnh cho ống có thành dày 30*14mm:

Quá trình ép đồng đều đẳng tĩnh đảm bảo phân bố mật độ đồng nhất cao trên phần tường dày 8 mm, dẫn đến độ co rút thiêu kết đồng đều, ngăn chặn hiệu quả độ lệch tâm độ dày của tường và sự tập trung ứng suất. Nó loại bỏ các khuyết tật phổ biến như độ dốc mật độ và các vết nứt nhỏ được tìm thấy trong quá trình ép hoặc ép khô thông thường, cải thiện cơ bản khả năng chống nứt của ống dưới nhiệt độ cao và áp suất cao.

SSiC không chứa pha silicon tự do và hoạt động tốt hơn đáng kể so với RBSiC ở nhiệt độ trên 1400°C. Cấu trúc hoàn toàn dày đặc của SSiC chịu được áp suất khí lên tới 31 MPa, đáp ứng yêu cầu đo nhiệt độ của các ứng dụng áp suất cao như máy khí hóa than.

1. Độ ổn định nhiệt độ cực cao:Dịch vụ lâu dài lên tới 1750°C trong môi trường oxy hóa; lên tới 2000°C trong môi trường bảo vệ hoặc chân không – vượt xa giới hạn của kim loại và RBSiC.
2. Độ dẫn nhiệt rất cao:120–270 W/(m·K) – gấp 5 đến 10 lần so với thép không gỉ và gấp 4 đến 5 lần so với alumina – đảm bảo phản ứng nhiệt nhanh ngay cả với độ dày thành 8mm.
3. Khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời:Hệ số giãn nở nhiệt thấp (3,8*10⁻⁶/K) kết hợp với độ dẫn nhiệt cao cho phép chịu được chênh lệch nhiệt độ lên tới 500°C; đặc biệt thích hợp cho hoạt động lò tuần hoàn.
4. Chống ăn mòn toàn diện:Sử dụng ổn định lâu dài trong axit clohydric, axit sulfuric, axit nitric, axit hydrofluoric (duy nhất cho SSiC) và nhôm nóng chảy, kẽm, thiếc, chì, v.v.
5. Độ bền cơ học cực cao:Độ bền uốn ≥380 MPa, cường độ nén >2500 MPa, độ cứng chỉ đứng sau kim cương - chịu được sự xói mòn lâu dài bởi dòng khí nhiệt độ cao, áp suất cao và tro bay.
6. Hoàn toàn đậm đặc và kín khí:Độ xốp bằng không, độ thấm khí <10⁻¹⁰ atm·cc/s – duy trì tính toàn vẹn của vòng đệm ở áp suất lên tới 31 MPa, bảo vệ cặp nhiệt điện bên trong khỏi môi trường ăn mòn bên ngoài.
7. Độ chính xác cụ thể của lực ép đẳng tĩnh:Độ dày thành đồng đều, lỗ khoan bên trong nhẵn, độ thẳng tuyệt vời – sự phân bố ứng suất đều trong thành dày 8 mm giúp tránh nứt do ứng suất nhiệt một cách hiệu quả.
8. Tuổi thọ sử dụng lâu dài:Tuổi thọ thiết kế từ 2–5 năm khi sử dụng liên tục ở 1600°C trong môi trường oxy hóa; trong điều kiện dòng khí chứa nhiều bụi ở nhiệt độ cao, tuổi thọ sử dụng dài hơn 5–10 lần so với ống hợp kim kim loại hoặc ống RBSiC.

• Phương pháp niêm phong:Khuyến nghị mặt bích lỏng + miếng đệm than chì linh hoạt; tránh các con dấu cơ khí cứng nhắc. Đối với các ứng dụng áp suất cao, bố trí chống rò rỉ phốt cơ khí có thể chịu được áp suất lên tới 12 MPa.
• Giải phóng mặt bằng mở rộng:Duy trì khoảng cách giãn nở 3–5 mm giữa thành ống và thành lò; giữ khoảng cách an toàn ít nhất 10 mm giữa đáy ống và các bộ phận bên trong lò để tránh tiếp xúc giãn nở nhiệt và nứt do ứng suất.
• Dung sai phù hợp:Đối với thông số kỹ thuật 30*14mm, dung sai ID là ±0,15 mm (dưới dạng đẳng tĩnh) hoặc ±0,05 mm (sau khi mài mịn); khoảng hở khuyến nghị với cặp nhiệt điện có vỏ bọc là 0,2–0,4 mm.
• Xử lý bảo vệ:SSiC là vật liệu gốm giòn có độ bền va đập hạn chế; tránh va chạm trong quá trình lắp đặt và vận chuyển. Bảo vệ mặt đầu ống khỏi các tác động mạnh có thể gây sứt mẻ cạnh.