碳化硅陶瓷的定义
碳化硅陶瓷是以碳化硅SiC为主要成分的陶瓷。
SiC陶瓷具有如高的抗弯强度、优良的耐氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数等优良的常温力学性能,而且高温力学性能(强度、抗蠕变性等)是已知陶瓷材料中好的。耐氧化性也是所有非氧化物陶瓷中好的。
热压烧结、无压烧结、热等静压烧结的材料,其高温强度可一直维持到1600℃,是陶瓷材料中高温强度好的材料。
碳化硅陶瓷的用途:碳化硅陶瓷以前优良的性能受到各行各业的广泛认可,在新材料和环保领域大展宏图。SiC陶瓷在石油、化工、微电子、汽车、航天、航空、造纸、激光、矿业及原子能等工业领域获得了广泛的应用。
金无足赤,事物都有其两面性。碳化硅陶瓷也不例外,SiC陶瓷的缺点是断裂韧性较低,即脆性较大,为此近几年以SiC陶瓷为基的复相陶瓷,如纤维(或晶须)补强、异相颗粒弥散强化、以及梯度功能材料相继出现,改善了单体材料的韧性和强度。
碳化硅制品的应用
1、节能方面的应用
利用良好的导热和热稳定性,使生产率提高20-30%。特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,其耐磨程度是普通耐磨材料的6-7倍。
2、有色金属冶炼工业的应用
利用碳化硅具有耐高温,抗冲击,作高温间接加热材料,强度大,导热性能良好,如坚灌蒸馏炉。精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,炉用弧型板,热电偶保护管等等。
3、冶金选矿行业的应用
碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器、矿斗内衬的理想材料,具耐磨性能是铸铁,橡胶使用寿命的5-20倍,也是航空飞行跑道的理想材料之一。
4、建筑陶瓷,砂轮工业方面的应用
利用其导热系数。热辐射,高热强度大的特性,缩短了生产周期,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,是陶瓷釉面烘烧烧结理想的间接材料。
5、钢铁行业方面的应用
抗热冲击耐磨损。导热好的特点,利用碳化硅的耐腐蚀,用于大型高炉内衬提高了使用寿命。
喷嘴在塔内布置非常之重要的,合理、优化的喷嘴布置设计,才能达到系统设计要求,使脱硫系统达到高脱硫率。其中喷嘴在塔内布置的方法无外乎两种:同心圆布置与矩阵式布置。
进行喷嘴在塔内布置设计中应该注意以下问题:
(1)选择合理的喷嘴覆盖高度,通常根据喷嘴特性及两层喷淋之间距离来确定。
(2)选择合理的单层喷嘴个数。一般来说,喷嘴个数根据泵流量、扬程和塔的尺寸数据来确定。通常每层布置一个喷淋管网,每层应装有覆盖率达到150%的喷嘴数量,尽量减少连接喷嘴的管道长度。喷嘴数量选择按如下公式计算:
n*=ψ×Do/d2
其中 ψ--200%或220%(覆盖率;多取220%)
Do--吸收塔喷淋区直径(米)
d2--喷嘴在**距离l米处的**直径(米)
(3)当喷嘴覆盖高度确定以后,则就可以计算单个喷嘴的覆盖面积, (喷嘴的覆盖面积与喷嘴的喷雾角度以及**距离成正比,与喷嘴大小尺寸无关,**距离的顶值60-100公分)
式中,为喷雾角。A0为单个喷嘴的覆盖面积,m2。喷嘴覆盖高度,m。
(4)当在脱硫塔内布置喷嘴时,选择合适的喷嘴之间的距离。通常根据喷嘴个数和脱硫塔直径来选择喷嘴间距,并要与连接喷嘴的喷管布置方案整体考虑。
(5)选择合理的经济流速,并根据喷管产品的标准来确定石灰石浆液母管和支管直径。
(6)当检验喷淋层在脱硫塔覆盖率时,不仅要考虑喷嘴液流与母管、支管和支撑的碰撞对覆盖率的影响,还要考虑所有喷嘴在脱硫塔内覆盖均匀度。喷淋层在脱硫塔内覆盖率为
式中 а为覆盖率,%;n为单层喷嘴个数;A0为单个喷嘴的覆盖面积,m2;
A为吸收塔的截面积,m2。
工程设计时通常要求塔内喷淋覆盖率为200%~300%,且覆盖比较均匀。进行喷淋层间距选择时还必须要考虑喷嘴液流与母管、支管和支撑的碰撞对覆盖率的影响。
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