Konning qoldiq shlami quvur liniyasiga yuqori tezlikda ta'sir qilganda, metallurgiya tsexidagi yuqori haroratli shlak ichki devorni yuvishda davom etganda va kimyoviy sexdagi kuchli kislota eritmasi quvur devorini kundan-kunga korroziyaga uchraganda - oddiy metall quvurlar ko'pincha bir necha oydan keyin sizib chiqadi. Ammo shunday "sanoat tozalashxonasida" hech qanday zarar ko'rmasdan omon qoladigan quvur turi mavjud va usilikon karbiddan tayyorlangan aşınmaya bardoshli quvur liniyasiasosiy material sifatida. Bu oddiy sanoat komponenti qanday moddiy aqlni yashiradi?
Po'latdan ko'ra o'jar material kodi
Kremniy karbidining hikoyasi 19-asrning oxirida, olimlar sintetik olmos ishlab chiqarishga urinayotganda tasodifan bu qattiq birikmani topib olishganida boshlangan. Tabiatda u juda kam uchraydi va "Moissanit" nomi bilan tanilgan, bugungi kunda sanoatda ishlatiladigan kremniy karbid deyarli butunlay sun'iy sintez mahsulotidir.
Silikon karbid quvurlarini "ishlab chiqarishga chidamli" qilish siri ularning noyob mikro tuzilishida yotadi. Elektron mikroskop ostida kremniy karbid kristallari olmosga o'xshash tetraedral tuzilishga ega bo'lib, har bir kremniy atomi to'rtta uglerod atomi bilan mahkam o'ralgan bo'lib, buzilmaydigan kovalent bog'lanish tarmog'ini hosil qiladi. Bu struktura unga olmosdan keyin ikkinchi qattiqlikni beradi, Mohs qattiqligi 9,5 ni tashkil qiladi, ya'ni kvars qumining doimiy eroziyasi (Mohs qattiqligi 7) ham iz qoldirish qiyin.
Bundan ham kam uchraydigan narsa shundaki, kremniy karbid nafaqat qattiq, balki yuqori haroratga ham juda chidamli. 1400 ℃ yuqori haroratda u hali ham barqaror mexanik xususiyatlarni saqlab qolishi mumkin, bu esa uni yuqori haroratli stsenariylarda yaxshi ishlaydi, masalan, po'lat metallurgiyaning yuqori pechlarida ko'mir kukunini tashish va issiqlik energiyasini ishlab chiqarishda qozon shlaklarini chiqarish. Shu bilan birga, u ko'pchilik kislotalar va gidroksidi eroziyaga qarshi "immunitetga ega" va bu korroziyaga chidamlilik, ayniqsa, kimyo sanoatida kuchli kislota uzatish quvurlarida qimmatlidir.
Quvurning ishlash muddatini o'n barobar oshirish uchun dizayn falsafasi
Murakkab sanoat muhitini engish uchun oddiy qattiqlik etarli emas. Zamonaviy kremniy karbidli aşınmaya bardoshli quvurlar yanada aqlli kompozit tuzilmalarni qabul qiladi: odatda tashqi qatlam strukturani qo'llab-quvvatlaydigan oddiy karbonli po'latdir, ichki qatlam silikon karbidli keramik astardir va ba'zi quvurlar umumiy quvvatni oshirish uchun tashqi tomondan shisha tolali shishani o'rab oladi. Ushbu dizayn nafaqat kremniy karbidning aşınmaya bardoshli ustunligini ishlatibgina qolmay, balki keramik materiallarning mo'rtligini ham qoplaydi.
Muhandislar, shuningdek, quvur liniyasining turli qismlarining aşınma darajasiga qarab "differentsiallangan dizayn" ni amalga oshiradilar. Misol uchun, agar tirsakning tashqi yoyi eng qattiq eskirgan bo'lsa, qalinroq silikon karbid qoplamasi qo'llaniladi; Agar ichki yoyning aşınması nisbatan engil bo'lsa, chidamlilikni ta'minlash va moddiy chiqindilarni oldini olish uchun uni mos ravishda yupqalash kerak.
Reaksiyani sinterlash texnologiyasini qo'llash silikon karbid quvurlarini yanada mukammal qiladi. Harorat va xom ashyo nisbatini aniq nazorat qilish orqali material o'z-o'zidan moylash qatlamini hosil qilish uchun grafit komponentlarini kiritish bilan birga, deyarli nol porozlik bilan zich holatga erishishi mumkin. Suyuqlik quvur liniyasini yuvganda, grafit qatlami quvur liniyasiga "moylash zirhi" qo'yish kabi ishqalanish koeffitsientini yanada kamaytiradigan himoya plyonka hosil qiladi.
Sanoat qon chizig'idan yashil kelajakka
Issiqlik energetikasi, tog'-kon sanoati, metallurgiya va kimyo muhandisligi kabi og'ir sanoat tarmoqlarida quvur tizimlari "sanoat qon liniyasi" ga o'xshaydi va ularning ishonchliligi ishlab chiqarish xavfsizligi va samaradorligi bilan bevosita bog'liq. An'anaviy metall quvurlar ko'pincha kuchli aşınma muhitida 3 oy ichida almashtirilishi kerak, kremniy karbidli aşınmaya bardoshli quvurlarning xizmat qilish muddati 10 baravardan ko'proq uzaytirilishi mumkin, bu esa to'xtab turish vaqtining chastotasini sezilarli darajada kamaytiradi.
Bu uzoq muddatli xususiyat, shuningdek, muhim ekologik foyda keltiradi. Quvurlarni almashtirishni qisqartirish po'lat sarfini kamaytirishni anglatadi va ishlab chiqarish jarayonida qo'llaniladigan ilg'or eritish texnologiyalari (ESK usuli kabi) energiya ishlab chiqarish uchun chiqindi gazni qayta tiklashi mumkin, energiyadan foydalanishni 20% ga oshiradi. Lityum batareyalar ishlab chiqarish va atrof-muhitni muhofaza qilish uskunalari kabi rivojlanayotgan sohalarda silikon karbid quvurlarining korroziyaga chidamliligi va aşınma qarshiligi ham muhim rol o'ynaydi.
Sanoat taraqqiyoti haqida gapirganda, biz ko'pincha yuqori texnologiyali ko'zni qamashtiruvchi mahsulotlarga e'tibor qaratamiz, ammo kremniy karbidli aşınmaya bardoshli quvurlar kabi "sahna ortidagi qahramonlar" ni osongina e'tiborsiz qoldiramiz. Aynan shu yangilik zamonaviy sanoatning samarali ishlashini qo'llab-quvvatlaydigan asosiy materiallarning xususiyatlarini maksimal darajada oshiradi. Konlardan tortib fabrikalargacha, yuqori haroratli pechlardan tortib kimyo sexlarigacha bo‘lgan bu jim “o‘ta qattiq qalqonlar” sanoat ishlab chiqarishining xavfsizligi va barqarorligiga o‘ziga xos hissa qo‘shmoqda.
Yuborilgan vaqt: 2025-yil-30-iyul