คำอธิบาย
ส่วนประกอบ RBSiC/SiSiC เหล่านี้สำหรับการบำบัดความร้อน ได้แก่ ท่อเปลวไฟ (เรียกอีกอย่างว่าท่อแผ่รังสีด้านใน) และท่อแผ่รังสีด้านนอก รวมถึงเครื่องทำให้ความร้อนคืนกลับจากซิลิคอนคาร์ไบด์ (เรียกอีกอย่างว่าท่อแลกเปลี่ยนความร้อน) ซึ่งทำงานร่วมกันเป็นหน่วยเดียว ท่อเปลวไฟ/ท่อซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นท่อแผ่รังสีด้านใน ท่อเปลวไฟ (ตัวกระจาย) มีหน้าที่เป็นทางนำทิศทางการไหลของกระบวนการเผาไหม้และก๊าซเผาไหม้ในแอปพลิเคชันท่อแผ่รังสีปลายเดี่ยว รูปร่างสามารถออกแบบตามสั่งเพื่อส่งเสริมความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ยอดเยี่ยม
การให้ความร้อนแบบอ้อมแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้โลหะหรือโลหะผสมเป็นท่อให้ความร้อนแบบแผ่รังสีของระบบทำความร้อน แต่จนถึงปัจจุบัน อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของท่อแผ่รังสีโลหะส่วนใหญ่อยู่ที่เพียง 1000 ℃ เท่านั้น ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านอุณหภูมิที่สูงขึ้นของกระบวนการหลายประเภทได้ ปัญหาหลักในปัจจุบันคือความน่าเชื่อถือในการใช้งานระยะยาวภายใต้อุณหภูมิที่สูงขึ้นและสื่อกลางที่ซับซ้อนมากขึ้น ท่อเปลวไฟ/ท่อเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผลิตโดยวิธีรีแอคชันซินเตอร์สามารถใช้งานได้อย่างมั่นคงในสื่อกลางที่กัดกร่อนต่างๆ ที่อุณหภูมิสูงถึง 1380 ℃ เป็นเวลานาน
สเปก
แผ่นข้อมูลทางเทคนิค KCE® SiSiC/RBSiC
ข้อมูลทางเทคนิค | หน่วย | ค่า |
ปริมาณคาร์ไบด์ซิลิคอน | % | 85 |
ปริมาณซิลิคอนอิสระ | % | 15 |
ความหนาแน่นรวมที่ 20°C | g/cm³ | ≥3.02 |
ความพรุนเปิด | ปริมาณร้อยละ | 0 |
ความแข็ง HK | กิโลกรัม/มิลลิเมตร² | 2600 |
ความแข็งแรงดัดที่ 20°C | เอ็มพีเอ | 250 |
ความแข็งแรงดัดที่ 1200°C | เอ็มพีเอ | 280 |
20 – 1000°C (สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อน) | 10–6 K–1 | 4.5 |
การนำความร้อนที่ 1000°C | W/m.k | 45 |
ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นแบบสถิตที่ 20°C | GPa | 330 |
อุณหภูมิในการทำงาน | °C | 1300 |
อุณหภูมิสูงสุดในการใช้งาน (อากาศ) | °C | 1380 |
Applications
ท่อเปลวไฟ/ท่อซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ร่วมกับท่อแผ่รังสีภายนอกและเครื่องเร่งความร้อนซิลิคอนคาร์ไบด์ มีการประยุกต์ใช้อย่างสำคัญในด้านการบำบัดความร้อนที่อุณหภูมิสูง การให้ความร้อนทางอ้อมด้วยแก๊สเป็นวิธีการที่สำคัญในกระบวนการเผาซินเทอร์ การหลอมเหลว การบำบัดความร้อนของวัสดุโลหะ และในอุตสาหกรรมแก้ว อุตสาหกรรมปิโตรเคมี เป็นต้น
ข้อดี
หลอดหรือท่อคาร์ไบด์ซิลิคอน (SiC) สามารถใช้เป็นเครื่องให้ความร้อนและองค์ประกอบการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง ซึ่งทนต่อสภาพแวดล้อมที่สูงกว่า 1300 ℃ ได้ ในขณะเดียวกัน มีความแข็งแรงของกลไกที่ยอดเยี่ยมและนำความร้อนได้ดีสูง ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์บำบัดความร้อนได้อย่างมาก โดยอาศัยคุณสมบัติการนำความร้อนที่สูง (สูงถึง 5 เท่าของเหล็กสเตนเลส) ทำให้ท่อเรเดียชัน ท่อเปลวไฟ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ทำจากเซรามิกส์คาร์ไบด์ซิลิคอน สามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพในอุตสาหกรรมการบำบัดความร้อน
เมื่อเทียบกับการให้ความร้อนโดยการเผาไหม้โดยตรง การให้ความร้อนด้วยแก๊สแบบอ้อมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก และลดการปล่อยก๊าซพิษ เช่น NO ในเวลาเดียวกันยังช่วยเพิ่มความเสถียรของอุณหภูมิ และควบคุมบรรยากาศภายในเตาได้อย่างแม่นยำ อีกทั้งในกระบวนการให้ความร้อนทางอุตสาหกรรมหลายประเภท จำเป็นต้องแยกชิ้นงานออกจากสภาพแวดล้อมของการเผาไหม้ ทั้งหมดนี้จึงจำเป็นต้องใช้การให้ความร้อนแบบเรเดียชันอ้อม