لوله سرامیکی چیست و چه عملی انجام میدهد؟

امروزه در داخل کشور تولید لوله های سرامیکی به طریق اکسترودر انجام میگردد . پس از تولید مواد اولیه بصورت کیک ، ماده اولیه وارد اکسترودر شده و از انتهای اکسترودر به واسطه سر مقطع نصب شده در خروجی دستگاه ، لوله با قطر و ضخامت مورد نیاز خارج میگردد . پس از خشک شدن لوله در دمای محیط ، به داخل کوره رفته و بسته به نوع بدنه تا دمای مجاز پخت میگردد . بهترین مکانیزم پخت لوله های سرامیکی به شیوه آویزان ( Hanging ) می باشد که به دلیل عدم وجود کوره های مناسب برای این شیوه از پخت در داخل کشور ، معمولا فرآیند پخت بصورت افقی انجام میگردد که موجب ایجاد دفرمگی در لوله ها ، پس از پخت میگردند .

از دیگر محدودیت های پخت به روش افقی ، محدودیت تولید لوله در طول های بزرگ میباشد که عملا به دلیل وجود دفرمگی خیلی زیاد و ایجاد خمش زیاد ، مقدور نمیباشد .

امروزه در کشورهای مطرح در صنعت سرامیک های مهندسی ، لوله ها و رولرهای سرامیکی مورد استفاده در کوره های پخت کاشی به شیوه عمودی و آویزان پخت میگردند که به لحاظ نیروی ثقلی وارد شده به قطعه باعث کیفیت بسیار خوب در کاهش میزان دفرمگی لوله ها می گردد .

یکی از موارد کاربرد مهم لوله های سرامیکی ازجنس آلومینا ، لوله های استفاده شده در کوره های تیوبی ( Tube Furnaces ) میباشند که معمولا 95 تا 99/7 درصد اکسید آلومینا داشته و قادر به تحمل دماهای بالا و حداکثر تا دمای 1700 درجه سانتی گراد میباشد . این نوع از بدنه بسیار متراکم و بدون تخلخل میباشد که برای اتمسفر خلاء در این نوع از کوره ها ضروری می باشند .

بررسی انواع این محصول

1. لوله نسوز سرامیکی با فاز کوردیریت:

این لوله ها که به رنگ کرم و نخودی دیده می شوند؛ در کوره های الکتریکی مقاومتی مورد استفاده قرار گرفته اند. حداکثر دمایی که جهت استفاده از این لوله ها مناسب می باشد، دمای 1050 درجه سانتیگراد است. لوله با فاز کوردیریت به عنوان نگهدارنده در کوره های الکتریکی ظاهر گشته و منجر به نگهداری المنت فنر شده خواهد گشت. در بدنه این لوله از ترکیبات موثر همچون اکسید منیزیم Mg o استفاده گردیده و این ترکیب منجر به افزایش مقاومت لوله در برابر شوک های حرارتی شده است. همچنین از دیگر ویژگی هایی که به این لوله تعلق دارد، خاصیت خمش پذیری است؛ به این معنا که لوله فوق به هر میزان خم خواهد شد. خوشبختانه لوله فوق، قیمت ارزانی نیز داشته و در مقایسه با لوله های آلومینایی، مقرون به صرفه تر است.

2. لوله آلومینایی سرامیکی:

لوله هایی که بدنه آلومینایی 70% به بالا ( Al2 O3 ) را به خود اختصاص داده اند؛ مقاومت فوق العاده ای نسبت به دمای بالا دارند. حتی دمای 1250 درجه سانتیگراد نیز هیچ اثر منفی ای بر روی این محصول نخواهد داشت. در مقایسه این محصول با لوله فاز کوردیریت می توان گفت استحکام خمشی در آن به مراتب بیشتر است. لوله های آلومینایی، اغلب به رنگ روشن یعنی سفید بوده و از این حیث نیز دارای تفاوت می باشند. لوله های آلومینایی معمولا در کوره های تیوبی ( Tube Furnaces ) مورد توجه و استفاده واقع می شوند.

کاربرد

لوله های حاوی روکش سرامیک نه تنها در کوره های صنعتی، حضور مستمر یافته اند؛ بلکه در سایر سیستم ها که حرارت و دمای بالا در آنها جریان دارد نیز قابل کاربرد می باشند. از جمله این سیستم ها می توان به سیستم های گاز زدا، سیستم پمپ و فیوزها اشاره نمود.

روش مرسوم برای تولید لوله های سرامیکی چیست؟

لوله سرامیکی نسوز به روش اکسترودر تولید می گردند. ابتدا مواد اولیه وارد دستگاه اکسترودر گردیده و از قسمت خروجی دستگاه که سرمقطع در آن نصب شده، به شکل لوله همراه با ضخامت های گوناگون خارج می شوند. اکنون نوبت خشک کردن لوله هاست. این کار در دمای محیط صورت می گیرد. پس از اتمام فرآیند خشک شدن، لوله ها با هدف پخت، به داخل کوره انتقال می یابند. نوع بدنه، دمای مجاز برای پخت لوله ها را مشخص خواهد کرد.

یکی از مکانیزم های موثر جهت پخت لوله ها، مکانیزم آویزان شدن است؛ اما از آنجا که زیرساخت های لازم از جمله کوره های مناسب جهت اجرایی نمودن این مکانیزم در ایران وجود ندارد، روش افقی، جایگزین شده است. این روش ممکن است باعث دفرمه شدن لوله ها شود. بعد از پایان تولید، عملیات لازم برای رفع دفرمگی لوله صورت می گیرد. اکنون بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا از روش نخست برای پخت لوله بهره برده و از این طریق، باعث ارتقاء کیفیت نهایی در محصولات شده اند.