Rodzaje rur ochronnych do termopar z węglika krzemu

Rurki ochronne do termopar stanowią niezbędny element każdego pieca przemysłowego, w którym przetwarza się metale, takie jak aluminium, cynk i miedź. Chronią one końcówki termopar przed trudnymi warunkami środowiskowymi, szokami termicznymi oraz bezpośrednim działaniem płomienia.

Niemiecki fizyk Thomas Seebeck odkrył, że gdy dwa różne metale o odmiennych temperaturach stykają się ze sobą, między nimi przepływa prąd elektryczny – zjawisko to znane jest jako efekt Seebecka.

Połączone tlenkiem

Rurki ochronne do termopar z węglika krzemu spajanego tlenkiem stanowią doskonały wybór do zastosowań związanych ze stopionym metalem, zapewniając wyjątkową odporność na korozję, wytrzymałość na zginanie oraz wysoką przewodność cieplną. Ponadto ich doskonała odporność na korozję, wytrzymałość na zginanie i przewodność cieplna sprawiają, że idealnie nadają się do pieców przemysłowych wykorzystywanych do produkcji ceramiki, metali lub w zastosowaniach związanych z dużymi kotłami, ponieważ są odporne na ekstremalne temperatury i substancje chemiczne bez rozszerzania się – co czyni je idealnymi do zastosowań w dużych kotłach lub zakładach produkcji ceramiki. Są one dostępne w wersjach spajanych reakcyjnie (spajanych azotkiem) oraz w wersji węglowej (izopresowanej). Wreszcie, w celu zapewnienia dodatkowej elastyczności, oferowane są w wersjach spajanych reakcyjnie (spajanych azotkiem), co zapewnia większą wszechstronność zastosowań.

Najczęściej stosowanym rodzajem rur ochronnych z węglika krzemu spajanego tlenkiem są rury wytwarzane z czarnego proszku węglika krzemu typu alfa/beta zmieszanego z SiO₂. Po spiekaniu w wysokich temperaturach, co gwarantuje całkowite wyeliminowanie pęcherzyków powietrza z materiału, rury spajane tlenkiem zapewniają maksymalną odporność na zużycie nawet w środowiskach charakteryzujących się wysokim stopniem ścierania lub zużycia.

Hexoloy SE to jednofazowa ceramika ogniotrwała o niskiej porowatości, wykonana z węglika krzemu Hexoloy alpha, stanowiąca jedną z najsolidniejszych i najbardziej niezawodnych rur ochronnych dostępnych obecnie na rynku. Idealna do zastosowań w środowiskach narażonych na działanie substancji chemicznie reaktywnych, takich jak kwasy, zasady lub utleniacze; Hexoloy SE charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością na zginanie w podwyższonych temperaturach, a także doskonałą odpornością na korozję i ścieranie oraz wyjątkową odpornością na szok termiczny; ponadto zapewnia większą wytrzymałość i elastyczność niż dostępne na rynku materiały ceramiczne lub stopy metali, wytrzymując jednocześnie wyższe ciśnienia niż materiały konwencjonalne.

Związane azotkiem

Węglik krzemu spajany azotkiem charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością mechaniczną i jest odporny na pełzanie, utlenianie, korozję oraz szok termiczny. Ponadto materiał ten wyróżnia się doskonałą odpornością na pękanie oraz niskim współczynnikiem rozszerzalności w wysokich temperaturach, co sprawia, że jest idealnym materiałem na elementy wyposażenia pieców dzięki swojej niezwilżalności w stosunku do stopionego aluminium i innych stopów metali.

Spiekany węglik krzemu Hexoloy SE jest wytwarzany w procesie bezciśnieniowego spiekania proszku o wielkości cząstek poniżej mikrona w ramach specjalnej technologii wytłaczania, co pozwala uzyskać produkt o drobnoziarnistej strukturze i dużej gęstości (85%), charakteryzujący się wyjątkową odpornością na korozję, utlenianie i wysokie temperatury. Produkt ten charakteryzuje się wysoką trwałością i obojętnością chemiczną w stosunku do większości kwasów i zasad; jest dostępny w różnych średnicach zewnętrznych i długościach, co pozwala na dopasowanie go do różnych typów czujników temperatury.

Termopara to urządzenie służące do pomiaru temperatury poprzez monitorowanie różnic potencjału elektrycznego między różnymi metalami połączonymi na końcach, stosowane np. w piecach lub maszynach do odlewania metali. Termopary znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach wymagających pomiaru temperatury, takich jak piece czy odlewnie metali.

Rury Hexoloy SE charakteryzują się jednym zamkniętym końcem ze standardowym gwintowanym przyłączem do złączek lub kołnierzy montażowych, a także doskonałą przewodnością cieplną i krótkim czasem reakcji na zmiany temperatury – co sprawia, że są doskonałym wyborem do pomiaru temperatur cieczy i gazów w zastosowaniach procesowych. Ponadto ich niezwykle wytrzymała powierzchnia oraz obojętne właściwości materiałowe eliminują ryzyko wchłaniania żelaza, które występuje w przypadku rur żeliwnych.

Hexoloy SE spiekany

Hexoloy SE to zaawansowany, spiekany materiał z węglika krzemu alfa, zaprojektowany z myślą o doskonałej wydajności w trudnych i korozyjnych warunkach. Dzięki wysokiej czystości charakteryzuje się doskonałą twardością i wytrzymałością, a także niską porowatością w porównaniu z tradycyjnymi materiałami ceramicznymi lub stopami metali. Hexoloy SE posiada samosmarującą powierzchnię z kulistymi porami, które smarują ruchome części lub powierzchnie uszczelnień mechanicznych, pomagając zmniejszyć zużycie w zastosowaniach związanych z tarciem, a jednocześnie zapewniając wyjątkową odporność na korozję i wysokie temperatury oraz dobre właściwości przewodzenia ciepła.

Hexoloy jest wytwarzany w procesie spiekania bezciśnieniowego, który przekształca materiał w postaci proszku bezpośrednio w materiał stały bez uprzedniego topienia, odtwarzając procesy zachodzące naturalnie w skorupie ziemskiej pod wpływem intensywnego ciepła i ciśnienia na przestrzeni tysiącleci – takie jak tworzenie się kryształów pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia itp.

W rezultacie otrzymujemy materiał tak twardy jak diament, a jednocześnie 2,5 razy lżejszy, odporny na ścieranie i korozję oraz zdolny do wytrzymania temperatur sięgających 1 950 °C w środowisku gazu obojętnego, takiego jak powietrze lub azot. Ponadto jego współczynnik rozszerzalności cieplnej jest wyjątkowo niski, co pozwala mu lepiej znosić szok termiczny niż węglik wolframu, tlenek glinu czy materiały z azotku krzemu spajanego reakcyjnie.

Inżynierowie z działu materiałów ceramicznych firmy Saint-Gobain poświęcili dziesiątki lat na udoskonalenie materiału Hexoloy, przekształcając go w doskonały materiał ceramiczny, który przewyższa konwencjonalne materiały ceramiczne i metale pod względem właściwości w warunkach, w których występują obciążenia mechaniczne, wysokie temperatury, działanie substancji chemicznych oraz ścieranie. W ścisłej współpracy z klientami inżynierowie firmy Saint-Gobain specjalizują się w opracowywaniu rozwiązań inżynieryjnych dostosowanych konkretnie do każdego zastosowania – oferując rozwiązania dostosowane do konkretnych zastosowań klientów i spełniające wszystkie ich specyficzne wymagania.

Wiązane reakcyjnie

Węglik krzemu spajany reakcyjnie (RBSC) to zaawansowana ceramika techniczna wytwarzana w procesie spiekania bezciśnieniowego cząstek krzemionki o wielkości poniżej mikrona, charakteryzująca się doskonałą stabilnością wymiarową i odpornością termiczną, a także wyjątkową odpornością chemiczną zarówno w warunkach utleniających, jak i redukujących, w tym odpornością na korozję kwasową. Ponadto przewodność cieplna tego materiału umożliwia szybkie przewodzenie ciepła nawet w podwyższonych temperaturach w trudnych warunkach, a szeroka przerwa energetyczna zapewnia mu wysoką trwałość.

Węglik krzemu spajany reaktywnie charakteryzuje się najniższymi kosztami produkcji oraz gruboziarnistą strukturą, co zapewnia doskonałą odporność na zużycie i korozję, a także wytrzymałość 1,5 razy większą niż w przypadku węglika wolframu. Jego doskonała odporność na zużycie sprawia, że nadaje się on do urządzeń do pomiaru temperatury stosowanych w piecach przemysłowych w przemyśle ceramicznym, metalurgicznym oraz w dużych kotłach, a jego krótki czas schładzania i zdolność do szybkiego oddawania ciepła umożliwiają sprawne przeprowadzanie procesów wymagających szybkiego oddawania ciepła.

Materiał stosowany w uszczelnieniach mechanicznych, dławikach regulujących przepływ, wkładach rurowych oraz większych elementach zużywających się w przemyśle wydobywczym jest wykonany z twardego, wytrzymałego materiału o doskonałej odporności na ścieranie, który charakteryzuje się niewielką masą – jego gęstość wynosi zaledwie połowę gęstości stali; jego twardość i wytrzymałość na rozciąganie dorównują zarówno tytanowi, jak i węglikowi wolframu. Charakteryzuje się doskonałą odpornością na szok termiczny i zużycie. Ponieważ jest odporny na korozję chemiczną, a także na szok termiczny i zużycie – cechy te sprawiają, że idealnie nadaje się do stosowania w elementach o skomplikowanych kształtach. Węglik tytanu wypada również korzystnie w porównaniu z materiałami takimi jak tytan i węglik wolframu pod względem odporności na zużycie w stosunku do ich odpowiedników – co czyni go idealnym rozwiązaniem do uszczelnień mechanicznych, dławików regulujących przepływ, wykładzin rurowych oraz większych elementów zużywających się stosowanych w różnych gałęziach przemysłu. Węglik tytanu charakteryzuje się znakomitą odpornością na korozję chemiczną, a także odpornością na szok termiczny i zużycie podobną do materiałów z węgliku tytanu i węgliku wolframu, przy czym wykazuje twardość i wytrzymałość na rozciąganie porównywalne z materiałami z węgliku tytanu iwęgliku wolframu pod względem odporności na szok termiczny i zużycie, a także gęstość zbliżoną do stali, przy zachowaniu twardości i wytrzymałości na rozciąganie porównywalnych z materiałami z tytanu i węglika wolframu w warunkach ekspozycji.