Kaip PTFE šildytuvai naudojami kaitinant išlydytos druskos vonias terminiam metalų apdorojimui?

Ašmenys austemperuojami gesinant į išlydytos nitratinės druskos vonią 300 C temperatūroje. Ši druska yra išlydyta, todėl ją palaikantis panardinamasis šildytuvas turi ištverti dvigubą ataką: stipriai ėsdinančią druskos chemiją ir ilgalaikę aukštą temperatūrą. Šiose sudėtingose ​​metalurginėse sistemose nenumatytas, bet labai efektyvus sprendimas pasirinktoms darbo sritims yra specialiai sukurti fluoropolimeriniai panardinami šildytuvai. PTFE ir PFA pagrindu pagamintos šildytuvų technologijos užtikrina atsparumą korozijai, kurio negalima pasiekti naudojant įprastinius metalinius elementus laikantis nurodytų temperatūros apribojimų.

Taigi, PTFE šildytuvo išlydytos druskos vonios terminio apdorojimo sistema įgyja svarbą žemesnės temperatūros druskos vonioje, kur svarbus švarus šildymas, atsparumas korozijai ir mažesnė priežiūra.

Išlydytosios druskos vonių terminio apdorojimo įvadas
Išlydytos druskos vonios yra dažniausiai naudojamos tikslios metalo terminio apdorojimo procedūros, tokios kaip:

Griežtas

Iškepimas

* Atkaitinimas*

• Grūdinimas

Azotavimas

Funkcijos de prechauffage

Šios vonios paprastai yra sudarytos iš natrio ir kalio nitrato druskų derinių. Tačiau chlorido pagrindu pagamintos druskos gali būti naudojamos tam tikrais atvejais. Darbinė temperatūra paprastai yra nuo 150 laipsnių iki 400 laipsnių, priklausomai nuo sudėties ir proceso poreikių.

Išlydyta druska užtikrina labai homogenišką šilumos pernešimą aplink ruošinį, sumažindama šiluminius gradientus ir deformaciją apdorojimo metu. Greitas ir tolygus kaitinimas taip pat padeda užtikrinti metalurginio vienodumą grūdintuose plienuose ir specializuotuose lydiniuose.

Tačiau cheminė aplinka vonioje yra tikrai priešiška.

Kodėl išlydytos nitratų druskos taip stipriai puola metalą?
Išlydę nitratai yra geri oksidatoriai. Esant aukštai temperatūrai, druska agresyviai atakuoja daugelį metalinių paviršių dėl oksidacijos ir nuosėdų susidarymo. Standartiniai panardinami šildytuvai su metaliniais apvalkalais greitai genda, kai nuolat veikiami tokia temperatūra.

Dažnos metalinio šildymo elemento problemos
Išlydytosios druskos sąlygomis tipiški metaliniai šildytuvai gali turėti problemų:

Paviršiaus oksidacija

Didinti mastelį-

Korozija, duobės

Mažesnis šilumos perdavimo efektyvumas

Priešlaikinis apvalkalo suirimas

Oksido nuosėdos, susikaupusios ant šildymo paviršiaus,{0}}mažina šilumos perdavimo efektyvumą. Tai gali sukelti vietinį perkaitimą po izoliaciniu sluoksniu ir dar labiau paspartinti šildytuvo gedimą.

Šviečianti druska ir plastikinis šildytuvas yra neįprasta santuoka šiluminio{0}}apdorojimo pramonėje, tačiau fluoropolimero-apvalkalai šildytuvai gali veikti daug geriau nei kai kurie metaliniai variantai žemesnės-temperatūros nitratų voniose.

Šildytuvo technologijos, pagrįstos PFA ir PTFE, funkcija
Pramonės paieškos terminas dažniausiai yra PTFE šildytuvai, tačiau daugelyje išlydytos druskos vonioje naudojamų PTFE visiškai nenaudojamas, o naudojami PFA{0}}panardinami šildytuvai su apvalkalu, kurie kur kas labiau tinka aukštai temperatūrai.

PFA, trumpinys iš perfluoralkoksialkano, priklauso tai pačiai fluoropolimerų šeimai kaip ir PTFE, tačiau pasižymi geresne lydymosi- apdorojimu ir šiluminėmis savybėmis.

PFA temperatūros galimybė
PFA maksimali nuolatinio naudojimo temperatūra yra apie 260 laipsnių. Šildytuvo apvalkalas gali efektyviai atsispirti oksidacijai ir korozijai dėl cheminio išlydytų nitratų suderinamumo su fluorpolimerais šiame veikimo lange.

Šis temperatūros apribojimas yra labai svarbus sistemos konstrukcijoje. Fluoropolimerų gedimas viršijant nuolatinio-naudojimo slenkstį gali būti greitas, todėl gali prireikti skirtingų kaitinimo medžiagų.

PFA apvalkalų šildytuvų privalumai
PFA įvorės panardinamieji šildytuvai taip pat turi daug reikšmingų pranašumų naudojant žemesnės temperatūros išlydytą druską:

Nuosavybės pranašumas Molten Salt Bath
Atsparumas korozijai Atsparus oksiduojančiai nitratų chemijai
Nelipnus paviršius Neleidžia{0}}susikaupti druskai ir nesulipti
Sudrėkinta vieta, be metalo Sumažina metalinį užterštumą
Lygus fluoropolimerinis apvalkalas Geresnis valomumas
Išskirtinis cheminis atsparumas Prailgina tarnavimo laiką
Neprilimpa{0}}funkcija yra labai naudinga. Šiurkštūs paviršiai yra jautrūs kristalizacijai ir išlydytų druskų sulipimui terminio ciklo metu. Fluoropolimero danga slopina sukibimą, kad ant šildytuvo paviršiaus nesusidarytų storos izoliacinės nuosėdos.

PTFE šildytuvo išlydytosios druskos vonios terminis apdorojimas
PTFE šildytuvų išlydytos druskos vonios terminio apdorojimo sistemos yra labiausiai įmanomos atliekant specializuotas žemesnės temperatūros užduotis, kai atsparumas korozijai yra svarbesnis nei didelis šiluminis pajėgumas.

Griežtinimo procesai
Griežtinimas yra plieninių dalių gesinimo procesas išlydyto nitrato vonioje, kurioje palaikoma kontroliuojama vidutinė temperatūra. Norint gauti teisingą bainitinę mikrostruktūrą, reikia tiksliai kontroliuoti terminį stabilumą.

PFA{0}}apvalkali šildytuvai gali duoti labai vienodą šilumos tiekimą ir yra atsparūs nitratų mišinio poveikiui.

Atkaitinimo ir grūdinimo vonios
Fluoropolimeriniai panardinamieji šildytuvai dažnai patenka į leistiną žemesnės temperatūros atkaitinimo ir grūdinimo sistemų terminį diapazoną. Chemiškai inertiška danga padeda išlaikyti vonią švarią ir sumažina metalo užterštumą.

Specialus cheminis terminis apdorojimas
Tam tikruose specialiuose lydiniuose ir tiksliuose komponentuose reikalingas užteršimui jautrus terminis apdorojimas. Tam tikrais atvejais kaitinamieji paviršiai be metalo{2} gali būti naudingi, palyginti su įprastais metaliniais elementais.

Kai reikalingi metaliniai šildytuvai
Fluoropolimeriniai šildytuvai gali būti naudojami vidutinės temperatūros išlydytos druskos sistemose, tačiau jie negali pakeisti metalinių kaitinimo elementų aukščiausios temperatūros procesuose.

- Daugiau nei 260 laipsnių nuolatinio veikimo medžiagos, pvz.:

Incoly

Nerūdijantis plienas

Nikelio{0}}lydiniai

Silicio karbidas (SiC)

dažniausiai naudojami vietoj jų.

Šios medžiagos gali atlaikyti daug aukštesnę temperatūrą, tačiau, palyginti su fluorpolimerais, praranda tam tikrą atsparumą korozijai. Dėl to apsauginių svarstyklių gamyba ir periodinė priežiūra yra normalios sistemos, veikiančios aukštos temperatūros druskos vonios krosnyse, dalimi.

Galų gale, sprendimų priėmimo procesas priklauso nuo pusiausvyros:

Darbinė temperatūra

Korozijos laipsnis

Būtina švara

Šildytuvo trukmė

Tarnavimo laikotarpiai

Saugos pastaba: drėgmės ir išlydytos druskos pavojai
Pramonėje išlydytos druskos sistemos yra gana pavojingos ir reikalauja griežtos veikimo kontrolės.

Vandens taršos pavojai
Net ir nedidelis vandens kiekis, įpiltas į išlydytą druską, gali sukelti sprogių garų susidarymą. Net nedideli sukauptos drėgmės kiekiai gali greitai sprogti į garus, kai liečiasi su karšta druskos vonia.

Galimi rezultatai:

Smarkus druskos išmetimas-

Degina šilumą

Įrangos gedimas

Gaisro pavojai.

Operatoriaus sužalojimas.

Todėl panardinamo šildytuvo gnybtų sandariklis visada turi būti apsaugotas nuo drėgmės. Elektros jungtys, kabelių įvadai ir apvalkalo galai turi būti kruopščiai apsaugoti nuo drėgmės ir kondensato.

Taip pat būtini griežti paleidimo ir išjungimo protokolai, kad būtų išvengta netyčinio vandens užteršimo atliekant techninę priežiūrą arba prastovos metu.

Fluoropolimero druskos vonios šildytuvo dizaino svarstymai
Specializuoti fluoropolimeriniai šildytuvai, skirti naudoti išlydytą druską, yra suprojektuoti kitaip nei įprasti vandeniniai cheminiai šildytuvai.

Tipinės dizaino ypatybės
Didelio našumo sistemos gali apimti:

Sunkios sienos PFA apvalkalo konstrukcija

Mažo vato tankio šildymo elementai

Sustiprintos gnybtų sandarinimo sistemos

Vertikalios montavimo priemonės

Tikslus temperatūros valdymo integravimas

Mažas vatų tankis yra ypač svarbus, nes vietinis perkaitimas gali sugadinti fluorpolimerus, net jei bendra vonios temperatūra atitinka specifikaciją.

Taigi, kruopštus temperatūros valdymas padidina šildytuvo tarnavimo laiką ir proceso stabilumą.

Išvada.
PTFE ir PFA panardinamieji šildytuvai išskyrė nišą žemesnės{0}}temperatūros išlydytos druskos vonios šildymo sistemose, skirtose preciziškam metalo apdorojimui. Fluoropolimeriniai -apvalkali šildytuvai yra unikaliai švarus, atsparus korozijai- ir nelimpantis šilumos šaltinis, kuris gali atlaikyti sunkias nitratinės druskos sąlygas neviršijant nustatytų veikimo ribų.

PTFE šildytuvo išlydytos druskos vonios terminio apdorojimo technologijos taikymas rodo, kad chemiškai atsparūs fluorpolimerai gali būti pranašesni už tradicines metalines medžiagas tam tikroms terminio apdorojimo reikmėms. Metalo lydinių šildytuvai vis dar reikalingi aukštesnės-temperatūros druskos vonioms, tačiau fluoropolimerų sistemos ir toliau suteikia didelių pranašumų, kai naudojamas vidutinės temperatūros austerinimas, atkaitinimas ir specifinis terminis{3}}apdorojimas.

O atšiauriausiose pramonės situacijose ne visada laimi kiečiausi metalai. Tam tikromis aplinkybėmis kruopščiai sukurti fluoropolimerai suteikia patvariausią atsaką į negailestingą cheminę ataką.