מבוא ל Refractory Coatings for High-Temperature Equipment

ציפויים חוזרים משמשים כשכבות מגן קריטיות עבור רכיבים תעשייתיים הפועלים בסביבה תרמית קיצונית.תעשיות כגון ייצור פלדה, ייצור זכוכית, התחדשות פטרוכימית, וייצור מלט להסתמך על ציפויים אלה כדי להרחיב את חיי הציוד, לשפר את יעילות האנרגיה, ולשמור על תנאי הפעלה בטוחים. a Retory ציפוי פונקציונליים ספציפיים כמו מחסום תרמי, מגן קורוזי, משטח חיקה, כל עוד יותר מאשר תכונות מכניות של חומרים, כלומר, כלומר, כלומר, עלות מדויקות של תכונות מכניות של חומרים מדויקים של תפקודים של תפקודים מדויקים של תפקודים סטנדרטיים של תפקודים מדויקים של חומרים אופטיים, תלויות סטנדרטיים של יישום סטנדרטיים של שימוש, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע של יישום יישומים מכני, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע של יישום יישומים סטנדרטי של יישום, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע של יישום, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע של יישום

ציפויים עתיריים מורכבים בדרך כלל מ תחמוצת fractory, carbides, nitrides, או תערובת מורכבת.חומרי בסיס נפוצים כוללים alumina (Al2O3), zirconia (ZrO2), Magesia (MgO), סיליקון משקל (SiC), ו chrome oxide (C2O3), לעתים קרובות בשילוב עם מערכות קומפקטיות לדבקות עם קיבולת גבוהה יותר) כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, 10 קיבולת הפעלה של חומר מ"מ"ממד"מ-Fclid) הוא 10.

תכונות עיקריות Refractory Coatings

ההתנגדות והיציבות

הנכס הבסיסי ביותר של ציפוי ריבאונד הוא היכולת שלה לעמוד בטמפרטורות שירות גבוהות ללא היתוך, decomposing, או לעבור שינויים שלב מוגזם.ההתנגדות הrmalsia הוא בדרך כלל קוונטית על ידי נקודת ההמיסה של החומר, נקודת רכך, וטמפרטורה גמישה מקסימלית של צריכת זמן.לדוגמה, ציפוי אלומיניום טהור עומד על כ -2 מעלות צלזיוס, מה שהופך אותו מתאים לייצור פלדה, עם טמפרטורות דלקתיות קבועות, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו טמפרטורות דלקתיות קבועות (C) או ירידה).

כוח אחריות ל Substrates

ללא דבקות חזקה, אפילו ציפוי השבירה ביותר להיכשל מוקדם. Adhesion הוא הקשר מכני וכימיקלי בין הציפוי לבין החומר substrate (פלדה רטיבית, ברזל חולף או לבנה refracattory) כוח האג"ח מושפע על ידי משטח של דלקת הלחצן בינונית, במיוחד על פני השטח של משקעים בינוניים, תכונות התרחבות נקייה, תרמיליים כולל בדיקות למשוך (pHMA) ו- 10hebt ביצועים גבוהים יותר.

עמידות כימית וקורוזיון

ציפויי קורטורי חשופים לסביבות כימיות אגרסיביות, כולל slags molten, פלוקסים סינתטיים, גזים חומציים או אלקליין, ומתכות נוזליות

ההתנגדות הלם

שינויים בטמפרטורה מהירה, כגון במהלך הסטארט-אפ, הסגורה, או כאשר מטען קר מוצג, מעורר מתח תרמי חמור בציפוי.התנגדות ההלם החריף של הזעם, היא היכולת לשרוד את הלחץ הללו ללא סדק, ספיגה, או delaminating.הגורמים העיקריים הם גם דחיסות תרמית מחזורית, מוליכות תרמית, ושבר.

תמימות, הכחשה, ו Permeability

המבנה הפיזי של ציפוי ריבורטורי - הנפיחות, הצפיפות והפצה בגודל הנקבוביות – משפיע באופן ישיר על תכונות ביצועים רבות. נפיחות נמוכה (בדרך כלל <10%) מפחיתה את היכולת לנגיף slags וגזים, ובכך משפרת את זרימת הדם של corrosion או עמידות גבוהה יותר.

נכסים קריטיים נוספים

התנגדות מכנית

בסביבות תעשייתיות רבות, ציפויי השבירה חייבים להתנגד ללבוש מכני שנגרם על ידי שחיקה, או השפעה. abrasion מתרחשת כאשר חומרים מוצקים להחליק על פני השטח הציפוי (למשל, בהעברה צמתים או משחנים) תוצאות Erosion של גז בדיקה גבוהה או זרמי חלקיקים (למשל, בכורות נוזליות) ההתנגדות היא חשובה בתחומים שבהם יש צורך גדול של פגיעה בחומרים של סגסוגת (O) עבור פצעים עצביים גדולים של שפעת (או-או-או-או-או-או-או-או-או-ידי שפעת) הם בעלי עוצמה) עבור פצעים חמורים.

התנהגות חשמלית וחשמלית

בעוד ציפויים רבים של התחדשות משמשים כחסמים תרמיים (התנהגות נמוכה), כמה יישומים דורשים מוליכות תרמית גבוהה להפיץ חום אפילו או כדי לנהל חום ממרכיבים רגישים.לדוגמה, ציפויים עבור סלילים induction פרונסיים דורשים מוליכות תרמית גבוהה וגם בידוד חשמלי (חומרי מתכת תרמיים) כמו מגנטיים דלקתיים (מתאים תרמיים) של ציפוי תרמיים של ציפוי תלוי על הרכב שלה, נקבוביות, טמפרטורה מלאה.

המונחים: Surface Texture and Wettability

פני השטח של ציפוי refractory משפיע על כמה טוב זה מתנגד דבק slag (התפתל) וכמה בקלות זה יכול להיות לנקות. a חלקה, משטח לא לוח זמנים להפחית את הדבקות של חומרים מלוטשים וממזער slag לבנות משטח (למשל, ציפוי ספינל ו zirconia להראות ירידה נמוכה על ידי מטבול או נחושת, מה שהופך אותם גמישים כדי להיות על פני השטח.

נכסים מורחבים

הכדאיות המעשית של יישום ציפוי בסביבה תעשייתית נשלטת על ידי תכונות כגון מולטי (עבור מערכות נוזליות), זמן עבודה (חיים קיבולת), ריפוי טמפרטורה וזמן, והתנגדות למשטחים אנכיים. ציפויי תרסיסים של הרחם דורשים התפתחויות חלקיקים ספציפיים של מזון ושיעורי מזון (טרמגבת-חליד) זקוקים לגמישות מספקת ועוצמה ירוקה כדי להישאר במקום לפני יורים.

גורמים המשפיעים על בחירת ה-Autoting

טמפרטורה וסביבה

הטמפרטורה המקסימלית והמינימום, הטמפרטורה ⁇ על פני הציפוי, האווירה (חמצן, צמצום או אינרציה), ואת נוכחותם של מינים כימיים כל מי שיכתיב את מערכת התכונות הנדרשת. A ציפוי לראיית סווט במשחת חייב לעמוד הן חום גבוה והן שחיקה ממטוסי קיטור, בעוד ציפוי עבור מחזרת קטליטי חייב לעמוד בטמפרטורה גבוהה וחרסנות יקרות, אבל לעתים קרובות הם גורמים רעילים לזיהומים.

חומרים מורכבים והתאמה

המקדם של המצע של ההתפשטות התרמית (CTE) חייב להיות תואם מאוד לזה של הציפוי למנוע מתח מופרז.עבור תת-שכבות פלדה (CTE ⁇ 12-15 pm/ ° C), ציפויים המבוססים על אלומיניום או תערובת עם רמות ריכוז גבוהות יחסית מתוכנן כדי להפחית את רמות הדחיסות או לריכוזיות שלה הם מועדפים.

מחיר לעומת Longevity Trade-offs

ציפוי ביצועים גבוהים (למשל, ניתוח עלות יסודי חייב לשקול את הסיומת הצפויה, הפחתת תדירות תחזוקה, ושיפורים פוטנציאליים בפריון (למשל, פחות זמן עבור הסתמכות) עבור פעולות בעלות יסודית כמו זכוכית (אשר עשוי להיות מקובל על ציוד), וכן שיפורים פוטנציאליים בפרודוקטיביות (למשל, פחות זמן השבתה) עבור פעולות ארוכות-קמפוס כגון זכוכית (אשר עשוי להיות צפוי), כמו גם תשלומים נמוכים יותר, לעתים קרובות).

דרישות התעשייה-המימון

  • (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0Glass הייצור: FLT:1 מתקפלים עבור כתרים פרונסיס ואזורי התכה חייבים לעמוד בפני אלקלי ו- silica קורוזיה בטמפרטורות מעל 1,600 מעלות צלזיוס. Chromia-alumina ורכבי zirconia ממוזגים.
  • יחידות של פלויד קטליטי (FLT:0Petrochemical:0Petrochemical: 1) סדקים קטליטיים פלוליטיים פלוליטיים (FCC) מסתמכות על ציפויים עמידים לסילוקים של Cyronone ועמודים. High-alumina או ציפויי סיליקון carbide הם אופייניים.
  • (FLT:0Cement and לייל: 1FLT:1 רוטרי ln ו רוכבי אופניים טרום חימום צריכים ציפויים המתנגדים להתקפה כימית ממרכיבים clinker ורכיבה תרמית. Magnesia-spinel ו- alumina-silica נפוצים.

שיטות יישום והכנת משטח

השיטה שנבחרה ליישם ציפוי ריבוני יש השפעה עמוקה על המאפיינים הציפויים הסופיים.ההרסום ריסוס (plasma, Flame, או HVOF) משמש נרחב ליישום רזה, צפוף, ומבוסס היטב ציפויים של קרמיקה ו cermets. Air רסס דואר אלקטרוני (APS) מייצר ציפויים עם כוח עדין ודבקות טובה, בעוד פלזמה יכול לייצר ציפוי תרמילי אפילו קיבולת מוגבלת.

בדיקות ואיכות

כדי להבטיח כי ציפוי refractory עונה המפרטים שלה, טווח של בדיקות סטנדרטיות מועסקים.כוח בשלב יישומי לעתים קרובות על ידי בדיקות משיכת- off עבור ASTM C633. ההתנגדות ההלם הרית ניתן לבדוק על ידי דגימות מעוקלות אופניים בין ציפוי של גזי משקל ב 1000 מעלות צלזיוס ואוויר דחוס, ולאחר מכן מדידת סדקים או ירידה במשקל.

מסקנה

השימוש המוצלח של ציפויים השבורים בציוד תעשייתי בטמפרטורה גבוהה תלוי בהבנה מקיפה של תכונותיהם וכיצד אלה אינטראקציה עם תנאי הפעלה.יציבות תרמית, דבקות, התנגדות כימית, התנהגות הלם תרמי, והישגים פיזיים הם עמודי הציפוי של ביצועים.כל נכס חייב להיות מוערך לא בבידוד אלא כחלק ממערכת הכוללת את תת-התחול, יישום, איכות וקידום סביבה מדעי להמשיך למקסימום, כדי לפתח את הציפוי זמן-ל, כדי לתקן את הציפוי-חיים משמעותיים, כדי לתקן את הציפוי, כדי לפתח את הציפוי, למקסימום, למינימום, למינימום, ולשלבים, למקסימום, למינימום של תהליכים מתקדמים יותר, ולייעלות, כדי להשיג את הציפוי-זמנית, כדי לתקן את הציפוי-זמנית, כדי להשיג את הציפוי-לימים, לדגמיצים, אך כחלק ממערכת שמשת, אך כחלק ממערכת שמשת, כדי להשיג את התקני טמפרטורה גבוהה יותר, כדי להשיג את התקני זמן-מתאים מתקדמים יותר, כדי להשיג את הציפוי, כדי להשיג את הציפוי, כדי להשיג יותר, כדי להשיג את הציפוי, כדי להשיג את הציפוי, כדי להשיג את הציפוי, כדי להשיג את הציפוי, כדי להשיג את

(ב) [15] [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇