Sự tiến bộ trong các hệ thống sưởi ấm công nghiệp đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi vòi đốt cacbua silic. Những vòi phun này, bây giờ là nền tảng của lò nung và lò nung hiện đại, thể hiện khả năng kiểm soát đặc biệt và mang lại sự đồng nhất nhiệt độ được cải thiện.

Vòi đốt silicon carbide hoạt động như thế nào

Vòi đốt cacbua silic hoạt động bằng cách hình thành một buồng nơi phần lớn quá trình đốt cháy xảy ra. Thiết kế này làm giảm lượng ngọn lửa tiếp xúc trực tiếp với tải lò, giảm thiểu sự xuất hiện của các điểm nóng bức xạ. Lối thoát côn của ống cho phép tăng vận tốc khí thải, giúp tăng cường sự pha trộn trong lò và thúc đẩy sự đồng đều nhiệt độ. Vận tốc cao hơn cũng thúc đẩy sự cuốn theo của khí quyển lò xung quanh vòi đốt., pha loãng dòng khí thải nóng và tạo điều kiện truyền năng lượng nhanh chóng.

Ưu điểm của vòi đốt silicon carbide

Lợi ích của việc sử dụng vòi đốt silicon carbide rất đa dạng. Những vòi phun này được sản xuất từ ​​vật liệu chất lượng cao, đảm bảo tuổi thọ sử dụng lâu dài. Các thuộc tính giãn nở nhiệt thấp và độ dẫn điện cao của chúng mang lại khả năng chống nứt vỡ do sốc nhiệt vượt trội.. Sự ổn định về kích thước của các vòi này ngăn ngừa biến dạng và rão đáng kể, và chúng thể hiện khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vời. Sự thiếu cần thiết cho một ổ ghi, sự phù hợp của chúng đối với lớp lót bằng gạch hoặc sợi, và khả năng ứng dụng ở hầu hết các loại lò nung – đường hầm, con lăn và con thoi – làm cho họ một sự lựa chọn ưu tiên. Hơn nữa, cacbua silic, hoặc SiSiC, được khuyến nghị cho hầu hết các lò nung và lò nung hoạt động dưới 1350°C, nhưng các tùy chọn như vật liệu ReSiC có sẵn cho các ứng dụng nhiệt độ cao hơn.

Vai trò của in 3D trong việc cải tiến vòi đốt cacbua silic

Sự ra đời của công nghệ in 3D, cụ thể là phương pháp sản xuất bồi đắp Amasic-3D®, đã cách mạng hóa lĩnh vực vòi đốt silicon carbide. Công nghệ này cho phép tạo ra các cấu hình vòi đốt mới và thiết kế sáng tạo giúp khuếch đại hiệu suất và kéo dài tuổi thọ. Sự phát triển này trong sản xuất chuyển thành một loạt các đầu đốt nồi hơi viên nén bằng dầu hoặc gỗ công nghiệp và gia dụng có sẵn để sưởi ấm trực tiếp.

Quy trình sản xuất vòi đốt silicon carbide

The manufacturing process of silicon carbide for burner nozzles involves multiple steps that transform the raw materials into a high-quality, durable product. The silicon carbide parts are initially shaped by extrusion or cold isostatic pressing. Following this, they undergo machining before they are sintered under vacuum at very high temperatures. This process imbues the silicon carbide with its ultimate corrosion resistance, extreme hardness, và tính chất cơ học tuyệt vời.

The manufacturing process involves:

1. Chuẩn bị bột: Silica sand and carbon are combined in an Acheson graphite electric resistance furnace at high temperatures, producing silicon carbide. The resulting “đá” and grains are then crushed into a fine powder and purified with halogens.
2. Kneading: The fine powder is homogeneously mixed with non-oxide sintering aids to form a paste.
3. Shape forming: The pasty mixture is compacted and shaped either by extrusion or by cold isostatic pressing. Extrusion is used for producing silicon carbide tubes, trong khi phương pháp ép đẳng tĩnh lạnh được sử dụng để sản xuất các tấm và khối cacbua silic.
4. Cơ khí CNC: Bề mặt của các tấm được gia công, và các lỗ được khoan trên các mặt của quy trình và dịch vụ trong các khối hình trụ bằng cách sử dụng gia công CNC. Độ bền cơ học rất thấp của vật liệu xanh cần được chăm sóc đặc biệt trong quá trình này.
5. thiêu kết: Vật liệu được thiêu kết trong môi trường trơ ​​ở nhiệt độ lên tới 2300°C. Trong quá trình thiêu kết, các sản phẩm co lại đẳng tĩnh khoảng 20%.
6. Lapping hoặc mài: Nếu cần thiết, the sintered silicon carbide parts can be machined to precise tolerances using precision diamond grinding or lapping techniques.
7. Quality check: The finished silicon carbide parts undergo a series of dimensional checks, tests, and inspections. The mechanical properties are also carefully checked and monitored after each production batch.

Phần kết luận

Silicon carbide burner nozzles, bolstered by cutting-edge manufacturing processes, have proven to be an indispensable component in modern heating systems. Các đặc tính nổi bật của chúng và những lợi ích mà chúng mang lại—từ khả năng kiểm soát nhiệt độ được cải thiện đến tuổi thọ sử dụng kéo dài—khiến chúng trở thành bước tiến quan trọng trong ngành gốm sứ.