الوصف
عادةً تعمل أنابيب الإشعاع الخارجية كربيد السيليكون (SiC) مع مبادلات حرارية من كربيد السيليكون (SiC) (تُعرف أيضًا بأنابيب تبادل الحرارة) وأنابيب إشعاع داخلية (تُعرف أيضًا بأنابيب اللهب). يستخدم التسخين غير المباشر التقليدي المعدن أو سبائك المعدن كأنبوب تسخين إشعاعي للنظام الحراري، ولكن حتى الآن فإن الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل لغالبية الأنابيب الإشعاعية المعدنية لا يتجاوز 1000 ℃، مما لا يمكنه تلبية متطلبات درجات الحرارة العالية في العديد من العمليات. المشكلة الرئيسية الحالية تكمن في موثوقية الاستخدام الطويل الأمد عند درجات الحرارة المرتفعة والبيئات الأكثر تعقيدًا. يمكن استخدام أنابيب/أنابيب الإشعاع من كربيد السيليكون المصنوع بالتحميص التفاعلي بشكل مستقر في وسائط عديدة قابلة للتآكل عند درجة حرارة عالية تصل إلى 1380 ℃ ولأوقات طويلة.
المواصفات
ورقة البيانات الفنية KCE® SiSiC/RBSiC
المعلمات الفنية | وحدة | القيمة |
محتوى كربيد السيليكون | % | 85 |
محتوى السيليكون الحر | % | 15 |
الكثافة الظاهرية عند 20°C | ج/سم³ | ≥3.02 |
المسامية المفتوحة | ٪ حجمي | 0 |
الصلادة HK | كجم/مم² | 2600 |
مقاومة الانحناء عند 20°م | مبا | 250 |
مقاومة الانحناء عند 1200°م | مبا | 280 |
20 – 1000°م (معامل التمدد الحراري) | 10–6 ك–1 | 4.5 |
الconductivity الحراري عند 1000°م | W/م.ك | 45 |
ثابت عند 20°م (معامل المرونة) | GPa | 330 |
درجة حرارة التشغيل | °C | 1300 |
درجة الحرارة القصوى للخدمة (في الهواء) | °C | 1380 |
التطبيقات
تتمتع أنابيب/أنابيب الإشعاع الخارجية المصنوعة من كربيد السيليكون (SiC) بتطبيقات مهمة في مجال المعالجة الحرارية عند درجات الحرارة العالية، ويُعد التسخين غير المباشر بالغاز طريقة مهمة في عمليات التلبيد والانصهار والمعالجة الحرارية للمواد المعدنية وصناعات الزجاج والصناعات البتروكيماوية وغيرها.
المزايا
يمكن استخدام أنابيب الكاربيد السيليكوني (SiC) كعناصر تسخين تعمل بدرجات حرارة عالية، وهي قادرة على تحمل بيئات تزيد عن 1300 ℃. وفي الوقت نفسه، تتميز هذه الأنابيب بمتانة ميكانيكية ممتازة وموصلية حرارية عالية، ما يُحسّن بشكل كبير من كفاءة معدات المعالجة الحرارية. وباستغلال الموصلية الحرارية العالية للكاربيد السيليكوني (أعلى بخمس مرات من الفولاذ المقاوم للصدأ)، تحقق أنابيب الإشعاع وأنابيب اللهب وغيرها المصنوعة من سيراميك الكاربيد السيليكوني انتقال حرارة فعال في صناعات المعالجة الحرارية.
مقارنةً بالتسخين عن طريق الاحتراق المباشر، يمكن للتسخين الغازي غير المباشر أن يحسن الكفاءة الحرارية بشكل كبير ويقلل من انبعاث الغازات الضارة مثل أكاسيد النيتروجين (NO). وفي الوقت نفسه، يحسّن استقرار درجة الحرارة ويضمن التحكم في الجو الداخلي للفرن؛ كما أن العديد من عمليات التسخين الصناعية تتطلب عزل القطعة المراد معالجتها عن بيئة الاحتراق. وكل ذلك يستدعي استخدام التسخين الإشعاعي غير المباشر.