V zahtevnih industrijskih okoljih-ne glede na to, ali gre za vakuumsko peč, pakirni stroj z intenzivnim toplotnim kroženjem ali rezervoar za kemikalije z agresivnimi kislinami,{1}}standardna nerjavna jekla serije 300-lahko dosežejo svoje meje zmogljivosti. Prezgodnje okvare se kažejo kot hude luknjičaste luknjice, razpoke ali čezmerna oksidacija, kar vodi do izpadov in kontaminacije procesa. Tu postane družina zlitin niklja-kroma in železa, splošno znanih pod blagovno znamko Incoloy®, nepogrešljiva za izdelavo robustnih grelnikov z eno kartušo.
Incoloy 800 in 840 sta pogosto prvi nadgradnji, ki se upoštevata za visoko-temperaturna, oksidativna okolja. Medtem ko sta oba odlična, opravljata niansirane vloge. Incoloy 800 ponuja odlično trdnost in odpornost na oksidacijo, naogljičenje in sulfidacijo pri visokih temperaturah. Kartušni grelec z ovojom Incoloy 800 je robustna izbira za aplikacije, kot so peči za toplotno obdelavo, sistemi sevalnih cevi in petrokemična obdelava, kjer lahko temperature narastejo do 1100 stopinj. Njegova uravnotežena sestava zagotavlja dobro metalurško stabilnost.
Za najvišjo stopnjo odpornosti proti oksidaciji v električno ogrevanem elementu je pogosto določen Incoloy 840. Vsebuje nekoliko več kroma in je posebej-obdelan z aluminijem. Ta kombinacija spodbuja nastanek izredno trdne, samo{4}}celitvene plasti aluminijevega oksida na površini. Ta plast bolj ščiti pred nastankom vodnega kamna pri visokih temperaturah kot standardna plast kromovega oksida. Zato je grelnik z enim vložkom, obložen z Incoloy 840, vrhunska izbira za aplikacije, ki zahtevajo dolgo življenjsko dobo pri intenzivni suhi vročini, na primer pri visoko-temperaturni obdelavi plastike, oblikovanju stekla ali komercialnih pečnih elementih, zlasti kjer prihaja do pogostih vklopov/izklopov.
Ko ima odpornost proti koroziji prednost pred ekstremnimi temperaturami, vstopi Incoloy 825 v okvir, čeprav je manj pogost pri standardnih kartušnih grelcih. Je visoko legiran z nikljem, kromom in molibdenom, z dodanim bakrom in titanom. To mu daje izjemno odpornost na redukcijske kisline, kot sta žveplova in fosforjeva, kot tudi na napetost-korozijsko razpokanje. Njegova uporaba v kartušnem grelniku bi bila specializirana, verjetno za potopitev v posebej agresivne kemične kopeli, kjer bi standardno nerjavno jeklo 316 hitro podleglo.
Za najhujše korozivne izzive, zlasti tam, kjer so prisotni kloridni ioni, postane Titanium prepričljiva možnost. Titan se ponaša z izjemno odpornostjo na kloride, vključno z morsko vodo in raztopinami klora, kot tudi na oksidativne kisline, kot je dušikova kislina. Grelnik z eno kartušo-obložen s titanom je-najboljša rešitev za ogrevanje kopeli za galvanizacijo (krom, nikelj), določene kemične procese ali aplikacije v morju. Pomembna operativna opomba: titan burno reagira s suhim kisikom in dušikom pri visokih temperaturah, zato ga je treba uporabljati samo v popolnoma potopljenih pogojih ali v okoljih, kjer površina ovoja ne bo presegla 430 stopinj v atmosferi,-ki vsebuje kisik.
In končno, za specializirane aplikacije pri visokih-temperaturah in vakuumu se lahko določi Inconel 600 (zlitina niklja-kroma). Ponuja dobro odpornost proti oksidaciji in koroziji pri visokih temperaturah in ima nizke lastnosti izločanja plinov v vakuumu. Kartušni grelec z ovojom Inconel 600 boste morda našli v opremi za proizvodnjo polprevodnikov ali v visoko{6}}vakuumskih pečeh.
Izbira med temi naprednimi zlitinami zahteva podrobno analizo. Ključna vprašanja vključujejo: Ali je primarni način okvare oksidacija (nabiranje vodnega kamna) ali mokra korozija? Kakšna je natančna kemična sestava okolja? Kakšen je najvišji možni scenarij delovanja in možne previsoke temperature? Na primer, določitev dragega titana za visoko{1}}temperaturo, suh-zrak bi bila neprimerna in nevarna, medtem ko bi uporaba Incoloy 840 v kopeli s klorovodikovo kislino povzročila hitro okvaro.
Bistvo je, da je material plašča sestavni del zasnove ogrevalnega sistema, ki ga ni-zamenljivo. Univerzalnega "najboljšega" materiala ni. Neizmerna vrednost je v partnerstvu s proizvajalcem, ki ne ponuja le teh materialov, ampak ima izkušnje z inženiringom uporabe, da lahko priporoči pravega. Zagotavljanje popolnih okoljskih podrobnosti jim omogoča, da določijo optimalno zlitino, s čimer zagotovijo zanesljivo delovanje grelnika z enim vložkom v posebnih, zahtevnih pogojih, s čimer ščitijo proces in naložbo.
