ガスランスとして高純度アルミナ（Al2O3）管が選ばれるのはなぜですか？耐久性のある1600℃水素注入ソリューション

高純度アルミナ（Al2O3）が選ばれる主な理由は、極限環境下での優れた熱安定性と機械的完全性です。具体的には、1600℃の溶融スラグに挿入しても、すぐに軟化したり構造が破壊されたりすることなく、水素を効果的に供給できる数少ない材料の1つです。

水素ベースのスラグ還元における成功は、溶融物深部への安定した注入経路を維持することにかかっています。高純度アルミナは、高い融点と構造的剛性の重要な組み合わせを提供し、水素気泡を反応効率を最大化するために必要な場所に正確に届けます。

熱的・機械的耐性

このプロセスの動作環境は、約1600℃の溶融スラグです。高純度アルミナが選ばれるのは、この環境に耐えるのに十分な高い融点を持っているからです。

低グレードの材料や金属がすぐに変形するのとは異なり、アルミナはその形状を維持します。挿入時にすぐに軟化することはありません。この剛性は、管が信頼できるランスとして機能するために不可欠です。

この管は二重の目的を果たします。外部の熱と内部の圧力に耐えます。注入される水素ガスの内部圧に耐えるのに十分な機械的強度を維持し、破裂したり崩壊したりしないようにする必要があります。

ランスの主な目的は、特定の場所にガスを供給することです。アルミナ管は剛性を保つため、るつぼの底まで挿入できます。

ガスを底部に供給することは任意ではありません。機能的な要件です。最も低いポイントで水素を放出することにより、ランスは溶融スラグを上昇する気泡を生成します。

これらの上昇する気泡は、スラグに懸濁した酸化鉄と還元性水素ガスとの間の接触面積を最大化します。この最大化された表面接触は、還元反応を効率的に推進するために重要です。

高純度アルミナの仕様は提案ではなく、要件です。セラミックマトリックス中の不純物は、融点や構造強度を大幅に低下させ、1600℃での早期故障につながる可能性があります。

アルミナは「十分な」強度を持っていますが、破壊不可能です。この材料は、耐熱性と挿入による機械的応力の間のギャップを埋めるために特別に選択されていますが、プロセス中に物理的限界を超えるのを避けるために、正しく取り扱う必要があります。

水素注入プロセスを成功させるために、これらの重要な要因を検討してください。

主な焦点が機器の生存にある場合：ランスが剛性を維持し、1600℃で軟化しないように、高純度アルミナグレードを優先してください。
主な焦点が反応速度論にある場合：ランスがるつぼの底に到達するのに十分な機械的強度を持っていることを確認し、酸化物還元に必要な気泡形成を保証してください。

適切なランス材料を選択することは、酸化鉄還元化学が効率的に発生することを可能にする基礎的なステップです。