Во многих промышленных секторах системы трубопроводов сталкиваются с суровыми рабочими средами, с частыми проблемами, такими как износ и коррозия, сильно влияя на срок службы трубопровода и стабильность системы. Керамические стальные трубы, выровненные с помощью SIC Special Ceramics, с их превосходными показателями, являются идеальным решением этих проблем, революционно, революционизируя промышленные трубопроводы.

I. Свойства материалов керамических облицов SIC

(I) Высокая твердость и отличная устойчивость к износу

SIC Ceramics может похвастаться твердостью MOHS 9,5, уступая только Diamond и самой высокой среди всех оксидов. Его микрогарность, HV 2500-3000, обеспечивает трубы с непревзойденной износостойкой стойкостью. В добыче, выработка электроэнергии, металлургии и других применений, включающих транспортировку гранулированных материалов с высокой гордостью, таких как суспензии хвоста, содержащие большое количество кварцевого песка, обычные трубы страдают от сильного износа. Тем не менее, SIC-керамические трубы эффективно противостоят эрозии материала, значительно продлевая срок службы и снижение износа более чем на 90% по сравнению с обычными стальными трубами.

(2) Отличная коррозионная стойкость

С химической точки зрения SIC состоит из кремния (Si) и углерода (C), образующих стабильную трехмерную сеть через высокоэнергетические ковалентные связи (энергия связи 318 кДж/моль). Его химическая стабильность намного превышает статистики металлов (энергия металлической связи 50-200 кДж/моль). Его поверхностная энергия составляет всего 25-40 мДж/м² (нержавеющая сталь имеет поверхностную энергию приблизительно 1000 мДж/м²), что затрудняет прилипание коррозийной среды и проникать и проникать. Подвергается ли подвергнуту сильной кислоте (такими как серная кислота и соляная кислота) и сильные основания (такие как гидроксид натрия) в химической промышленности, или высокотемпературные расплавленные соли и коррозионные газы в металлургической промышленности, SIC Ceramic Alcings остаются стабильными. Его коррозионная стойкость более в 10 раз сильнее, чем у нержавеющей стали, эффективно предотвращая утечки трубопроводов из -за коррозии и обеспечения безопасности и непрерывности производства.

(3) Отличное высокотемпературное сопротивление

Керамика SIC исключительно хорошо работает в высокотемпературных условиях. Они могут работать стабильно и в течение длительных периодов времени в диапазоне температур от -50 ° C до 1600 ° C. Когда температура превышает 800 ° C, реакция окисления образует плотный стеклянный слой Sio₂ на поверхности (реакционная формула: sic + 2o₂ → sio₂ + co₂ ↑). Толщина составляет приблизительно 1-5 мкм. Эта оксидная пленка действует как «тепловой щит», эффективно блокируя дальнейшую диффузию кислорода и снижая скорость окисления (<0,01 мм/год, согласно тестированию ASTM G54). Он также поддерживает стабильность керамической структуры, обеспечивая нормальную работу трубопровода в высокотемпературных условиях, отвечающих требованиям высокотемпературных отраслей, таких как плавание стали и производство стекла.

(Iv) высокая теплопроводности и низкий коэффициент термического расширения

Керамика SIC обладает теплопроводностью 120-200 Вт/(м ・ k), что позволяет быстрому теплообмену, равномерное распределение температуры в трубопроводе и предотвращение локального перегрева. В то же время его коэффициент термического расширения составляет приблизительно 4,5 × 10⁻⁶/K, только примерно вдвое меньше стали. Это придает трубе отличную сопротивление теплового шока, позволяя ей противостоять частому быстрому охлаждению и нагреванию. Он менее восприимчив к растрескиванию и прокол из -за теплового напряжения во время радикальных колебаний температуры, что делает его подходящим для процессов, подверженных большим колебаниям температуры, такими как запуск и остановка котлов электростанции.

II Конструктивная конструкция подкладок SIC для керамических стальных труб

(I) составная структура

SIC Linings для керамических стальных труб использует композитную структуру, состоящую из «керамического слоя SIC - переходного слоя - стальной матрицы». Внутренний керамический слой SIC непосредственно подвергается эрозии и коррозии материала, используя его износ и коррозионную стойкость. Промежуточный переходный слой, как правило, изготовлен из таких материалов, как Cermets, состав и структура которых объединяют характеристики как керамики, так и металлов. Это эффективно поддерживает напряжение, создаваемое разницей в коэффициентах термического расширения между керамическим слоем и стальным субстратом, укрепляя связь между ними и предотвращая падение керамического слоя из -за колебаний температуры или механического воздействия. Подложка внешней стали обеспечивает необходимую прочность и вязкость для трубопровода, сдерживаемой внешнее давление и механические силы во время установки и транспортировки, обеспечивая общую конструктивную стабильность трубопровода.

(Ii) производственный процесс обеспечивает структурную стабильность

Процессы производства для керамических труб SIC разнообразны и сложны. Например, спекание реакции включает в себя сначала контакт с углеродным содержанием заготовки с расплавленным кремнием. Кремний и углерод реагирует на образование SIC, который заполняет поры и образует твердый керамический слой. Этот метод является экономически эффективным и подходит для производства крупномасштабных и сложных компонентов. Безулубное спекание использует субмикронный кремниевый порошок кремния высокой чистоты, добавляемый с спекающими средствами, такими как бор и углерод, и спечен в инертной атмосфере при температуре выше 2100 ° C. Это производит почти полностью плотное, микроструктурно равномерное спеченное тело, значительно улучшая керамические характеристики. Во время композитного процесса горячее прессование и горячее изостатическое прессование используются для жесткой связи слоев, обеспечивая структурную целостность и стабильность.

Iii. Области применения и преимущества

(I) горнодобывающая промышленность

В добыче хвостовой разводчики, передаваемые трубопроводами, подвержены долгосрочной эрозии и износу от высокой концентрации, высоких суровов. Использование SIC-керамических труб значительно снижает скорость износа, продлевая срок службы труб до 5-10 раз больше, чем у обычных стальных труб, уменьшая частоту замены труб и затрат на техническое обслуживание и обеспечение непрерывного производства шахт. Кроме того, его коррозионная устойчивость может противостоять потенциальному присутствию кислотных веществ в суспензии, предотвращая коррозию и перфорацию труб и смягчение рисков загрязнения окружающей среды.

(Ii) энергетическая отрасль

Пепельное транспортировка угля. На электростанциях выпилие угольные потоки на высоких скоростях в трубах, вызывая серьезный износ на стенах трубы. SIC Ceramic Lintings, с их высокой твердостью и гладкой поверхностью, эффективно уменьшают износ на трубах, вызванных измельченным угля, сводя к минимуму утечки и ремонт, вызванные износом, повышение эффективности изгибаемого угля и обеспечение стабильного поставки угля в котлы электростанции.

Разряд пепла и шлака: пепел и шлак содержат большое количество острых частиц и несколько коррозии. СИК-керамические трубы могут противостоять эрозии и коррозии от золы и шлака, обеспечивая долгосрочную стабильную работу системы выгрузки пепла и шлака, снижение частоты отказов оборудования и повышение общей экономической эффективности операций электростанции.

(Iii) металлургическая промышленность

Впрыскивание угля на взрывной печи. Высокая температура и высокая скорость расщепленного потока угля газа вызывает значительный износ на трубах впрыска угля. СИК-керамические трубы сохраняют высокую твердость и износостойкость в высокотемпературных средах, обеспечивая стабильную конвертую угля, обеспечение гладкого взрыва печи, уменьшение отключений для взрывной печи из-за износа труб и повышения эффективности производства.

Слух: шлак горячий, твердый и коррозийный, что затрудняет его противостояние. Высокая температура, износ и коррозионная стойкость керамических труб SIC делают их идеальным выбором для передачи шлака, эффективного продления срока службы труб и снижения затрат на производство. (Iv) Химическая промышленность

В химическом производстве трубопроводы часто транспортируют коррозионные среды, такие как сильные кислоты, сильные основания и органические растворители. Химическая стабильность керамических облицов SIC позволяет им выдерживать эрозию этих среда, предотвращая коррозию и утечку трубопровода, обеспечивая безопасность химического производства и снижение потерь производства, вызванные заменой трубопровода. Керамические накладки SIC широко используются в индустрии хлор Алкали, производства удобрений, нефтехимических веществах и других областях.