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碳化矽陶瓷在噴嘴上的應用

碳化矽(xi)陶瓷在噴(pen)嘴上(shang)的(de)應(ying)用(yong)

編輯:轉自:材料科學與工程技術(shu) 發布(bu)時間:2023-12-29

陶瓷(ci)噴嘴自(zi)上個世(shi)紀90年(nian)代(dai)引(yin)入中國(guo)以來(lai),不斷的改善更(geng)新。外(wai)形從(cong)最(zui)早(zao)的螺旋型(xing)、大體積(ji)、2匝(za)噴霧(wu),逐步(bu)發展(zhan)為(wei)螺旋(xuan)型、渦流型、小體積。原材(cai)料(liao)從氧(yang)化物陶(tao)瓷逐(zhu)步發(fa)展到氮化(hua)物陶瓷和碳化物陶瓷。

碳化矽陶瓷作為一種高性能(neng)結構(gou)陶瓷材料,由(you)於其(qi)晶體(ti)結(jie)構和(he)Si-C鍵的高(gao)度共(gong)價特性(xing)(~88%),碳(tan)化矽陶瓷具(ju)有金(jin)屬(shu)等結構材料無法比(bi)擬(ni)的優異(yi)綜(zong)合性能:
1、高溫強(qiang)度(du)高、高溫(wen)蠕(ru)變小,適應各種(zhong)高溫環(huan)境(jing);
2、低(di)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)、高熱傳導率,具有優(you)良(liang)抗(kang)熱衝擊(ji)性;
3、化學穩定性高,耐腐蝕(shi)性能優異;
4、高硬(ying)度,較(jiao)低的摩(mo)擦係數,優異的耐(nai)磨(mo)性;
5、低密度、高彈(dan)性模量;
6、電(dian)性能可(ke)通(tong)過(guo)摻雜來實現其絕緣(yuan)、半(ban)導體到(dao)導體的轉(zhuan)變(bian);

7、具有優良的化學(xue)穩定性和高溫相(xiang)穩(wen)定性,耐腐(fu)蝕。

由於其優良的特(te)性,近(jin)幾(ji)年,碳化矽陶瓷成(cheng)為了(le)陶瓷噴嘴(zui)的重(zhong)要原(yuan)材料之(zhi)一。碳化矽陶瓷噴嘴具有(you)熱傳(chuan)導(dao)性能好、耐急(ji)冷(leng)急熱、耐磨損(sun)、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化性好(hao)、壽(shou)命長(zhang)等(deng)特點,用以(yi)滿足(zu)不(bu)同的火焰(yan)形(xing)狀(zhuang)、功(gong)率、煙(yan)氣(qi)出(chu)口速度和工藝(yi)溫度的要求(qiu),是隧道(dao)窯、梭(suo)式窯(yao)、輥(gun)道窯等理(li)想(xiang)的噴火窯具,不僅(jin)廣(guang)泛(fan)用在燃氣、燃(ran)油(you)等工(gong)業(ye)窯爐上,也(ye)用於間(jian)接(jie)燃燒爐、自身(shen)預(yu)熱燃燒爐、名(ming)火燃燒(shao)爐、回(hui)火爐、退(tui)火(huo)爐(lu)、淬(cui)火爐、焚燒爐等預處(chu)理或熱處理設(she)備中。

碳化矽陶瓷噴嘴的製(zhi)作工藝是(shi):在碳化矽顆粒混合(he)物(wu)中,加(jia)入(ru)15%-25%的細(xi)矽粉(fen),在高溫爐中通入高純氮(dan)氣,以一定(ding)的溫度和壓力曲(qu)線(xian)控製氮化反應燒結,矽和滲入的氮把(ba)堅硬的碳化矽結合起(qi)來,形成致(zhi)密的網(wang)絡(luo)結構。噴嘴采(cai)用的碳化矽陶瓷製備(bei)方(fang)法(fa)主(zhu)要有反(fan)應燒結碳化矽陶瓷和重結晶(jing)碳化矽。

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碳化矽陶瓷噴嘴分類(lei)

碳化矽噴嘴可分為碳化矽大流量噴嘴、碳化矽螺旋噴嘴、碳化矽渦流噴嘴、切向空心錐形噴嘴等幾種。

1)碳化矽大(da)流(liu)量(liang)噴嘴在業界(jie)又(you)被(bei)稱(cheng)為真(zhen)空(kong)反應燒結碳化矽脫硫(liu)噴嘴,也是使(shi)用比較普遍的一種碳化矽噴嘴,噴流方式(shi)為空心錐形,噴塗區(qu)域成環形,有兩(liang)種噴霧角係列,標準角(jiao)度為70°-90°。噴嘴整(zheng)體為氮化矽結合碳化矽材料製成。

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2)碳化矽螺旋噴嘴是一種很(hen)有特色的碳化矽噴嘴,主要表(biao)現(xian)在形狀上,整個(ge)噴嘴成螺旋狀態(tai),漿(jiang)液隨(sui)著(zhu)不斷變小(xiao)的螺旋體,經螺旋線相切(qie)和碰撞(zhuang)後受到方向(xiang)改(gai)變,會(hui)成片狀噴射成同(tong)心軸狀錐(zhui)體,液體在從進(jin)入噴嘴腔(qiang)體到出口(kou)的通道內(nei)均沒有受(shou)到任何(he)阻(zu)礙(ai),且(qie)在很低的操(cao)作(zuo)壓(ya)力(li)下仍(reng)具有很高的吸收效(xiao)率(lv),已(yi)經獲得(de)了脫硫係統(tong)的普(pu)遍(bian)認可。

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3)碳化矽渦(wo)流噴嘴主要(yao)應用於(yu)廢(fei)氣洗滌(di)、煙氣脫(tuo)硫係統和氣體冷卻(que)方麵,最大的優點(dian)就是能夠使用及(ji)其惡劣(lie)的工作環境,噴嘴能在大範圍(wei)的流率和壓力下(xia)產生分布均勻、液(ye)滴(di)大小為中等到偏(pian)大的噴霧,確(que)保無(wu)阻塞現象發生。

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4)切向空心錐形噴嘴連接尺寸(cun)從1英(ying)寸到4英寸不等,連接方式也是多種多樣,主要有纏(chan)繞粘(zhan)結,螺(luo)紋(wen)連(lian)接或(huo)者(zhe)法蘭連接。噴霧形狀為空心(xin)圓錐狀,噴射區域(yu)呈(cheng)環形,噴射(she)角度90°或120°,液滴顆(ke)粒大小中等。方便(bian)安(an)裝(zhuang)、霧化好、不容易(yi)堵(du)塞(sai),噴嘴的使用壽命長。

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