Розробка керамічного термоміцного та корозійностійкого матеріалу для виготовлення жарової труби для пальників котлів теплових електростанцій

Abstract

Виконано дослідження процесів спікання керамічних матеріалів систем SiC–ZrB₂, ZrB₂–ZrSi₂–SiC, ZrB₂–МоSi₂. Показано, що у присутності дисиліцидів цирконію та молібдену процес спікання активується в результаті утворення рідкої фази. Збільшення вмісту SiС в обох типах композитів (SiC–ZrB₂; ZrB₂–ZrSi₂–SiC) підвищує їх механічні властивості. Введення ZrSi₂ у композити ZrВ₂–SiС значно збільшує їхню стійкість до корозії. В масштабі дослідно-промислового виробництва відпрацьовані технологічні режими гарячого пресування пластин з керамічних матеріалів. Виготовлено та поставлено для випробування на котлі Придніпровської ТЕС (м. Дніпропетровськ) один комплект деталей жарової труби з розробленої кераміки, що складається з пластин розміром 200 × 90 × 13 мм.

Выполнено исследование процессов спекания керамических материалов систем SiC—ZrB₂, ZrB₂— ZrSi₂—SiC, ZrB₂—МоSi₂. Показано, что в присутствии дисилицидов циркония и молибдена процесс спекания активируется в результате образования жидкой фазы. Увеличение содержания SіС в обеих типах композитов (SiC—ZrB₂; ZrB₂— ZrSi₂—SiC) повышает их механические свойства. Введение ZrSi₂ в композиты ZrВ₂—SiС значительно увеличивает их стойкость к коррозии. В масштабе опытно-промышленного производства отработаны технологические режимы горячего прессования пластин из керамических материалов. Изготовлен и поставлен для испытания на котле Приднепровской ТЭС (г. Днепропетровск) комплект деталей жаровой трубы из разработанной керамики, который состоит из пластин размером 200 × 90 × 13 мм.

The sintering of ceramic materials systems SiC—ZrB₂, ZrB₂— ZrSi₂—SiC, ZrB₂—MoSi₂ has been investigated. It has been shown that in the presence of zirconium and molybdenum disilicides sintering process is activated by the formation of a liquid phase. Increase in the SіC content in both types of composites (SiC—ZrB₂, ZrB₂—ZrSi₂—SiC) raises their mechanical properties, while introduction of ZrSi₂ to composites ZrB₂— SiC significantly increases their resistance to corrosion. Te chnolo gi cal regimes of hot pressing of ceramic materials in the pilot production scale were developed. The set of parts of flame tube of the developed ceramic, which consists of plates measuring 200 × 90 × 13 mm, was produced and delivered for testing to Pridneprovskaya Power Station (Dnepropetrovsk).