Self-propagating high-temperature synthesis (SHS) wear-resistant ceramic pipes (commonly known as self-propagating composite steel pipes or SHS ceramic composite pipes) are composite pipes that combine the high strength and toughness of steel pipes with the high hardness and wear resistance of ceramics.
In parole povere, utilizza una speciale reazione chimica di "combustione" per generare istantaneamente un denso strato di corondino ceramico all'interno del tubo di acciaio.Questo processo si chiama sintesi ad alta temperatura auto-propagante (SHS).
Per darvi una comprensione più intuitiva, ho compilato la sua definizione di base e le caratteristiche di prestazione dettagliate per voi:
Quali sono i tubi in ceramica resistenti all'usura a sintesi ad alta temperatura (SHS) autopropaganti?
Il loro processo di fabbricazione è unico: una miscela di polvere di alluminio e polvere di ossido di ferro (termite) viene collocata all'interno di un tubo di acciaio e una violenta reazione chimica viene avviata da accensione elettronica.Questa reazione genera istantaneamente temperature superiori a 2000°C, causando la separazione e la stratificazione dei prodotti di reazione sotto l'influenza della forza centrifuga.
La sua struttura è composta da tre strati dall'interno verso l'esterno:
Strato interno (strato ceramico):Il componente principale è il corindone (α-Al2O3), che è denso e duro.
Strato medio (strato di transizione):In particolare ferro fuso, che funge da "ponte" che collega il tubo in ceramica e in acciaio.
Strato esterno (strato di tubi in acciaio):Fornisce resistenza meccanica e robustezza, facilitando la saldatura e l'installazione.
Caratteristiche del prodotto
Resistenza all'usura estrema
Il rivestimento in ceramica di corindone ha una durezza seconda solo al diamante.L'obiettivo è quello di estendere in modo significativo la durata di vita dei tubi utilizzati per il trasporto di mezzi contenenti particelle solide (come il carbone polverizzato).In settori come la generazione di energia e l'estrazione mineraria, l'uso di questo tipo di tubo può estendere la sua vita utile da pochi mesi a diversi anni.
Caratteristiche principali di prestazione
| Aspetto delle prestazioni |
Indicatori e caratteristiche specifiche |
Valore di applicazione pratica |
| Risistenza all'usura |
Durezza di Mohs fino a 9,0 (HRC90+) |
La durata di vita è 10-30 volte più lunga rispetto ai tubi in acciaio standard; più resistente all'usura rispetto all'acciaio smorzato. |
| Resistenza alle alte temperature |
Temperatura di funzionamento a lungo termine: -50°C ∼ 700°C |
Funzionamento stabile in ambienti ad alta temperatura; la resistenza a breve termine può superare i 900 °C per alcune varianti. |
| Resistenza alla corrosione |
Stabilità chimica, resistenza all'acido/alcali e anti-scalatura |
Adatto a materiali corrosivi (ad es. gas acidi, acqua di mare) e impedisce la scalabilità interna. |
| Resistenza al flusso |
Superficie interna liscia con bassa rugosità |
Fattore di attrito di circa 0,0193 (inferiore a quello dei tubi in acciaio senza saldature), con conseguente riduzione dei costi operativi. |
| Proprietà meccaniche |
Buona resistenza, saldabile, leggera |
Mantiene la comodità della saldatura in acciaio; circa il 50% più leggero dei tubi in pietra fusa, facilitando l'installazione. |
Metodo di legame unico "auto-propagazione di combustione"
A differenza dei normali tubi in ceramica adesiva, il processo di combustione auto-propagante utilizza la fusione ad alta temperatura per "coltivare" insieme la ceramica, lo strato di transizione e il tubo di acciaio,formando un legame metallurgicoCiò significa che lo strato ceramico non si staccherà facilmente come le patch adesive, con conseguente forza di attacco estremamente elevata e una migliore resistenza agli urti meccanici.
Eccellente resistenza agli urti termici
Sebbene la ceramica sia generalmente percepita come "fragile", questo tubo composito, a causa del supporto del tubo di acciaio e dell'ammortizzazione dello strato di transizione,può resistere a drastici cambiamenti di temperatura (shock termico) senza crepare a causa di condizioni alternate di caldo e freddo.
Economica ed ecologica
Anche se il costo iniziale di acquisto può essere superiore a quello dei tubi di acciaio ordinari, la loro durata di vita estremamente lunga, i bassi costi di manutenzione,e bassa resistenza di funzionamento (con conseguente risparmio energetico) portano infine a costi complessivi di progetto più bassiAllo stesso tempo, non contamina il mezzo trasportato (come l'alluminio fuso), rendendolo un materiale insostituibile in alcuni settori industriali.
Principali scenari di applicazione
Sulla base delle caratteristiche di cui sopra, è tipicamente utilizzato in condizioni di lavoro estremamente difficili:
Industria elettrica:Rimozione delle ceneri e scarico di scorie, trasporto di carbone polverizzato.
Miniere e metallurgia: trasporto di scorie, trasporto di polveri concentrate.
Industria del carbone:Trasporto di liquami di carbone e acqua, scarichi di carbone.
Industria chimica:Trasporto di gas o liquidi corrosivi.
Se si devono affrontare sfide di trasporto che comportano un'elevata usura, alte temperature o forte corrosione, i tubi in ceramica a sintesi ad alta temperatura (SHS) resistenti all'usura sono una scelta ideale.
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