- 材质:高纯SIC
- 厂家(产地):博望
- 规格:
- 颜色:
一、热电偶保护位置
高温炉风孔测温
二、工作环境
1、温度:900~1650 ℃(有氧氛围)。
2、介质:铜粉、煤粉、co、co2、so2、h2s、含氟腐蚀性气体等。
3、流化状态的物料冲刷力强,炉内有高速气流冲刷。
4、较强的热震应力。
三、特种严苛工况热电偶保护套要求(k)
1、耐高温(能够在有氧环境1100~1650 ℃长期正常工作)
2、耐腐蚀(高温下不与so2、h2s、hf等腐蚀气体反应)
3、抗热震(有一定的耐温度剧变的性能)
4、热膨胀小(在高温下膨胀不明显,防止膨胀拔不出来)
5、热导性高(能较为灵敏地将炉内温度快速传递到仪表)
6、耐磨损(耐气流冲刷、物料磨损、物料冲击,大块物料跌落除外)
四、使用问题
目前已在工业上应用的热电偶保护套按其材质分主要有金属材料,陶瓷材料与复合材料三大类。
三大材质套管的优缺点对比如下:
材料类型
优点
缺点
使用寿命
金属材料
导热性能好
高温耐磨性较差、高温机械度低不耐腐蚀
7-8天
陶瓷材料
高温耐磨性好,耐腐蚀性能好
导热率差,热响应敏感性差、壁较薄、抗热震性能差且易脆裂
30-100天
复合材料
综合了金属及陶瓷材料的优势
由于两种材料特殊的复合机制而使得制造过程太复杂
100-200天
五、性能指标
本公司生产的重结晶碳化硅(rsic)再致密热电偶保护套性能如下:
序号
工作环境
rsic再致密保护套性能
1
工作温度~1650℃
工作压力~8.5mpa
耐高温到1650℃,在高温高压时能正常工作;
不软化和炉壁粘连
2
介质:高浓度氧气(98%)、co、h2等等
能长期承受高温氧化还原反应的腐蚀
3
会经常非正常停车
能承受温度剧变(热震)和压力剧变带来的冲击
4
高温物料、熔渣、对热电偶长期冲刷
高温下耐磨性能好
5
炉渣在高温时熔融,会附着在热电偶上
耐熔渣腐蚀性能好;防粘渣性能好
6
介质的原子半径小(如h2、co),渗透性强
气密性好,能在高温高压的气体腐蚀环境下防止有害气体渗入和偶丝产生反应(保护管本身气孔率和密封的气密性)。套管材质和金属材料在常温下用高温胶能够完好密封
7
通用性能
能避免保护套管中的杂质和偶丝发生反应
8
低膨胀系数,避免热电偶膨胀卡死
9
高热导率,能快速将温度的变化反应出来
10
精度高(长期工作中精度不低于±0.5%)
11
使用寿命长(>1年)
特殊的碳化硅保护套材料
(1)碳化硅保护套的透气性
与普通sic保护套管相比,rsic再致密保护套在100倍的显微镜下,表面细致密实,物理和化学结构不变。在高温高压环境下,能够起到真正的安全和保护作用。显气孔率为2%以下。(国际认定显气孔率2%以下为无空气渗透标准)玻璃为无空气渗透,rsic再致密保护套与玻璃一致,为无空气渗透保护管。
(2)碳化硅保护套弯曲强度测试
保护管类型
弯曲强度
rsic再致密保护套
197mpa
rsic保护套
91mpa
(3)碳化硅保护套抗氧化性能
保护管类型
质量增加率
rsic再致密保护套
0.0180%
rsic保护套
0.290%
上表显示为在温度1350℃的环境中置放1小时后,碳化硅保护套的质量增加率。一般碳化硅保护套质量增加率是rsic再致密保护套16倍以上,所以使用寿命要低很多。
一般情况下,碳化硅按以下的化学公式进行反应:
sic+2o2=sio2+co2
因而,碳化硅氧化时质量增加越多,寿命越短。
(4)高纯碳化硅在100℃以下溶液中耐腐蚀性情况如下:
腐蚀性介质
温度℃
腐蚀速率(mg/cm2•年)
98%h2so4
100
1.8
85%h3po4
100
<0.2
54%hf
25
<0.2
50%naoh
100
2.5
45%koh
100
<0.2
70%hno3
100
<0.2
32%hcl
86
<0.2
10%hf和hno3
25
<0.2
注:腐蚀速率<9.9mg/cm2•年可长期使用
(5)各种碳化硅与其他陶瓷的耐腐蚀性对比如下:
测试环境*
腐蚀性失重(mg/cm2yr)**
试验液
温度(℃)
碳化硅
(无游离硅)
碳化硅
(12%游离硅)
碳化钨(6%钴)
氧化铝(99%)
98%h2so4
100
1.8
55
>1000
65
50%naoh
100
2.5
>1000
5
75
53%hf
25
<0.2
7.9
8
20
85%h3po4
100
<0.2
8.8
55
>1000
70%hno3
100
<0.2
0.5
>1000
7
45%koh
100
<0.2
>1000
3
60
25%hcl
70
<0.2
0.9
85
72
10%hf+57%hno3
25
<0.2
>1000
>1000
16
*测试时间:125-300h浸没测试,持续搅拌。
test time: 125-300h of immersiontest, and continuous stirring
**抗腐蚀质量减少值评价:
resistant to corrosion qualityreducing evaluation:
>1000mg/cm2yr 几天内完全破坏;becompletely destroyed within several days
100 to 999mg/cm2yr 不推荐使用超过一个月;not recommend using formore than one month
50 to 100mg/cm2yr 不推荐使用超过一年;not recommend usingfor more than one year
10 to 49mg/cm2yr 谨慎推荐,基于特定的应用;cautiousrecommend, based on specific application
0.3 to 9.9mg/cm2yr 推荐长期使用;recommend forlong-term use
<0.2mg/cm2yr 推荐长期使用,基本无腐蚀。recommend for long-term use, no corrosionbasically.
目前,世界上品质***保护套管是日本山里的热电偶保护套。
本公司生产的rsic再致密保护套和国外的sic保护套的性能参数对比如下:
性能指标
单位
rsic再致密保护套
日本山里保护套
sic成分
vol%
≥99
≥99
体积密度
g.cm-3
2.95~3.00
2.99~3.0
显气孔率
%
≤2
≤1
20℃下抗弯强度
mpa
165
150
1400℃下抗弯强度
mpa
200
196
20℃下抗压强度
mpa
500~700
≥500
硬度
kg/mm2
2000~2300
1800~2000
断裂韧性
mpaxm1/2
3.5~4.5
3.0~4.0
导热系数
w.m-1.k-1
35~36
35~36
热膨胀系数
a×10-6/℃
4.6~4.8
4.6
最高工作温度
℃
1650
1650
综上所述,本公司的rsic再致密保护套具有高强度、高模量、高硬度、耐高温(1650℃)、抗氧化、耐酸碱和所有化学物腐蚀等特性,能完全能满足现场工况要求,并且某些性能指标已经达到或超越同类进口产品。
湖南博望碳陶有限公司
杨江
15274867943
喻家坡街道金穗路43号