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碳化硅燃烧器喷嘴

流程

碳化硅烧嘴是陶瓷、化工、玻璃、冶金等使用天然气、液化气、柴油等燃料的理想窑炉设备。 具有强度高、不夹渣、不开裂、使用寿命长、更换方便等特点,也适用于辊道窑、隧道窑、梭式窑,能有效控制窑内温度的平衡。

它采用UDC反应烧结碳化硅陶瓷SISIC制成,具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性能。 能承受热冲击、高温、高压。 广泛应用于燃烧器喷嘴、脱硫喷嘴、匣钵、坩埚、辐射管、热电偶保护管、冷却管、板材、密封、横梁、异形件、风口等窑炉设备。

SISIC是一种含有SiC、混合氮氧化物SiC相和氧化物第二相(例如氧化铝)的致密材料。 它是在惰性气氛中使用 Al2O3-Y2O3 等烧结添加剂在 2,000 摄氏度下烧结而成。 这个过程是无压力的,不涉及任何外部压力。

成型后,表面形成一层薄薄的金属硅,从而形成具有优异强度和断裂韧性的致密材料。 这种材料可以在 1,400 摄氏度下氮化,从而将最初的金属硅转变为碳化硅(SiC 氮化物)的氮化形式。

氮化工艺无收缩,可应用于任何尺寸的SSIC。 除了粒度为 5μm 的细粒度版本外,还提供粒度高达 1.5 毫米的粗粒度版本。

这种致密材料非常适合制造窑具,如梁、辊和支架,以及用于直接和间接燃烧的各种燃烧器部件。 其高弯曲强度使其特别适合熔炉、大型锅炉和其他机械等应用。

成型过程涉及将液态硅渗透到含有游离碳的多孔碳化硅基体预成型件中。 这种技术可以生产复杂的形状,没有任何收缩,并且具有非常精细的细节。 它通常用于成型陶瓷元件,结合了粉末注射成型与烧结工艺的优点。

结构

碳化硅 (SiC) 是一种极其耐用且用途广泛的材料,以其化学惰性、耐腐蚀性和热性能而闻名。 此外,SiC 具有较宽的禁带宽度,使其适用于辐射传感器、光电子学和生物医学设备等电子和光学半导体应用。

SiC 由层组成,每个原子以四面体键合结构与四种相反类型键合。 这种晶体结构可以分解为几种多型体,每种都有其独特的晶体结构和堆叠顺序。 这种独特的排列方式赋予 SiC 非凡的特性。

这些特性包括极高的硬度、卓越的耐磨性和耐腐蚀性、优异的导热性、低热膨胀系数和宽带隙。 这些属性已在一系列行业中得到应用,例如半导体和肖特基二极管的磨料和抛光材料。

碳化硅最显着的特性之一是它的升华能力:当充分加热时,它会从固体转变为蒸气而不是熔化。 这一特性使得 SiC 能够用作极高温气体传感器。

升华是由于 SiC 中的氧原子与氩气中的氮原子之间的化学反应而发生的。 这些原子键导致碳化硅分解成无定形二氧化硅,释放出氧和氮原子。

此外,无定形二氧化硅与空气反应形成氧化物,例如二氧化硫和二氧化碳,然后通过烟气排放排出。

在此过程中,氧和氮分子被氢和碳原子取代,产生富含氢的蒸气,然后可以作为燃料燃烧。

该工艺是碳化硅产品生产的一个组成部分,它的成功确保了任何此类努力的成功。

特征

当应用于工业加热过程时,碳化硅燃烧器喷嘴通常被认为是必不可少的元件。 它不仅必须具有优异的导热性和快速传热的能力,而且其效率的提高还可以减少加热窑或熔炉的燃料使用量。

此外,它必须能够抵抗燃烧石油、天然气或其他液体燃料产生的有毒烟雾。 这些烟雾会腐蚀窑炉的内衬,大大缩短其预期寿命。

通过改用碳化硅管而不是窑炉或熔炉的标准喷嘴,您可以提高其能源效率并节省燃料成本。 该管封闭了大部分火焰,减少了内部的辐射热点,并且使窑内的火焰产生更大的速度,从而使窑内的气体均匀混合,并加快从燃料到产品的能量转移。

这些优点对于卫生陶瓷、日用陶瓷以及电瓷的烧制尤其重要,因为直接辐射热可能对产品和窑具造成破坏。 因此,将燃烧器喷嘴最佳地定位在窑炉或熔炉内是一个重要的考虑因素。

反应结合 (SISiC) 碳化硅具有优异的高温强度、抗氧化性和抗热震性,是制造窑炉喷嘴和管道的理想材料。

这种材料有许多应用,从用于研磨的松散磨料到用于高温陶瓷组合物的混合物。

材料可以通过机械、化学和热处理工艺模制成各种形状。 常见形状包括棒、盘、板、管和法兰。

这些形状可用作各种窑炉类型的喷涂工具,包括隧道窑、边缘窑和辊道窑。 此外,它们有能力在使用明火间接加热或辐射管间接加热系统的工业窑炉中运行。

应用

碳化硅是一种有趣的材料,具有多种应用。 它可用于半导体和磨料。 此外,这种矿物具有良好的导电性(和导热性!),同时还能抵抗熔盐和酸的腐蚀。

SiC因其耐高温、强度高而被广泛用作工业炉、窑炉的喷嘴。 此外,SiC 具有优异的抗氧化性、低热膨胀系数和化学惰性。

在任何工业加热过程中,温度调节至关重要。 无论使用的燃料是天然气、液化石油气还是石油,燃烧器的位置都可能是窑内的潜在热点,可能导致过热并损坏窑内的产品和家具。

IPS Ceramics 可以提供大多数尺寸的反应粘结碳化硅 (SISiC) 或硅渗透碳化硅 (SiSIC) 管,以适合您现有的窑炉燃烧器,并提供更好的温度均匀性。 该管有助于消除辐射热点,同时提高排气速度,以改善窑内的混合和快速能量传递。

碳化硅燃烧器喷嘴由氧化物、莫来石、氮化物和反应结合材料制成,具有出色的抗氧化性,同时比传统合金钢的质量更轻。 它们采用圆形或开槽配置,适合高速燃烧器应用。

这些材料非常耐用,并具有出色的传热性能,非常适合直接加热熔融金属。 此外,这些燃烧器喷嘴可以定制,以适应各种工业用途的各种形状,以满足特定要求。

碳化硅燃烧器喷嘴可以显着提高窑炉或熔炉的性能和可靠性,并改善温度均匀性。 精心设计的燃烧器喷嘴将最大限度地减少辐射加热并防止室内出现热点,这对室内的产品和家具造成危险。

IPS Ceramics 提供全面的燃烧器喷嘴选择,与您的工程团队密切合作,确保您选择的喷嘴符合您的熔炉或窑炉设计。 我们的喷嘴有各种直径,可适应各种火焰轮廓并降低过热风险,同时在工业炉中提供精确的热管理。

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