Koliko je vaša ranjivakorund mulit saggerkada se para litija susreće s vatrostalnom mikrostrukturom? Inozemni kupci namještaja za peći češće postavljaju ovo pitanje jer katodna postrojenja podižu temperature kalcinacije iznad 950 stupnjeva i učestalost ciklusa iznad tri serije dnevno. Kratak odgovor je da pare koje sadrže litij-mogu skratiti životni vijek standardnog mulita-korunda za više od pola, ali šteta je predvidljiva i, što je još važnije, može se spriječiti nakon što se shvati lanac korozije.
Sagger od korundnog mulita je u biti tro{0}}dimenzionalna keramička matrica u kojoj su primarna zrnca korunda zaključana u sekundarnu mulitnu mrežu. Ova dvofazna -arhitektura daje sagaru njegov zaštitni znak, kombinaciju vatrostalnosti, otpornosti-na toplinske udare i kemijske inercije. Ipak, ta se kemija mijenja onog trenutka kada litijev karbonat, hidroksid ili oksid uđu u sustav pora na temperaturi procesa. Pod reducirajućom ili blago oksidirajućom atmosferom, Li₂O prvo reagira sa silicijskom komponentom mulita, pretvarajući stabilne kristale 3Al₂O3·2SiO₂ u litij ortosilikat i litij aluminij silikat. Ove faze zauzimaju 20 do 25 % više volumena od matičnog mulita, tako da se radijalno vlačno naprezanje stvara unutar sagar stijenke i mikro-pukotine se šire za nekoliko minuta, a ne mjeseci.
Naknadna infiltracija slijedi klasični mehanizam kapilarnog upijanja. Budući da je prosječno grlo pore u konvencionalnom korund mulitu još uvijek oko jednog mikrona, rastaljene litijeve soli migriraju nekoliko milimetara u stijenku tijekom jednog ciklusa pečenja. Jednom kada se mreža pukotina međusobno poveže, sagar gubi i mehaničku čvrstoću i otpornost na topli-udar. Čvrstoća pri hladnom gnječenju može pasti s 90 MPa na 45 MPa nakon samo petnaest ciklusa bogatih-litijem, a prvi -lom stjenke obično se pojavljuje prije dvadesetog ciklusa. Za postrojenje koje radi u tri smjene, to znači zastoj peći svakih šest do sedam dana-neprihvatljivo usko grlo za nizvodnu bateriju-sklapanje ćelija.
Kupci stoga trebaju litij{0}}otporni mulit-korund saggar, a ne samo generičku kutiju od glinice. Thermaxcel je razvio tri komplementarne nadogradnje koje omogućuju saggaru da preživi više od četrdeset ciklusa pod identičnom izloženošću litiju. Prvo, nasipna gustoća je podignuta iznad 3,10 g cm⁻³ uvođenjem sub-mikronskog cirkonijevog dioksida u matricu korund mulita. Cirkonij učvršćuje granice zrna, zatvara zaostalu poroznost i smanjuje volumen otvorenih pora ispod deset posto. Drugo, glazura na bazi kordijerita-nanosi se plamenom-na sva unutarnja lica nakon završne strojne obrade. Glazura je kemijski kompatibilna s skeletom korund mulita, ali ipak nepropusna za litijeve ione na temperaturama do 1 100 stupnjeva. Treće, geometrija ladice je poželjnija u odnosu na geometriju duboke kutije kad god to dopušta punjenje prahom; plića stijenka skraćuje put difuzije i prepolovljuje količinu litija koja se može akumulirati po ciklusu.
Čak i uz ova poboljšanja, nešto ulaska litija je neizbježno, pa se protokoli inspekcije moraju prilagoditi. Brzi dielektrični test izveden na 20 kHz može detektirati mreže pukotina prije nego što postanu vidljive, omogućujući preventivnu zamjenu umjesto hitnog isključivanja. Paralelno, inženjeri postrojenja trebali bi nadzirati atmosferu peći jer čak i vodena para u tragovima katalizira stvaranje vrlo pokretljive pare LiOH. Održavanje točke rosišta ispod minus dvadeset stupnjeva Celzijusa i parcijalnog tlaka kisika blizu 10⁻⁴ bara usporava napad litija za otprilike jedan red veličine.
Pakiranje i logistika ostaju jednostavni. Svaki litij-otporni korund mulitni omotač pojedinačno je zamotan u PE foliju, složen na -palete od šperploče bez fumigacije i pričvršćen kutnim zaštitnicima. Jedna kockasta posuda visoka -metara- prima 260 komada popularne veličine 330 x 330 x 75 milimetara, dovoljno da pokrije otprilike 28 kvadratnih metara prostora peći. Vrijeme isporuke od potvrde narudžbe je četiri tjedna franko tvornica, s potpunom certifikacijom uključujući kemijsku analizu, izvješće o ispitivanju termi-udara i inspekciju dimenzija.
Za kupce koji su spremni isprobati nadograđeni saggar, potreban je sažeti predložak Zahtjeva za ponudu. Jednostavno navedite ciljanu kemiju katode, vršnu temperaturu pečenja, potrebne dimenzije sagara i godišnji volumen. Thermaxcel će vratiti detaljnu ponudu u roku od dvadeset-četiri sata, popraćenu simulacijom korozije litija na temelju dostavljenih specifičnih parametara procesa.
Ukratko, produkti korozije koji-sadrže litij napadaju mikrostrukturu svakog mulita-korunda, ali stopa i opseg oštećenja mogu se spriječiti. Određivanjem zgusnutog, ostakljenog i geometrijski optimiziranog korundnog mulitnog nosača, proizvođači katoda produžuju životni vijek kampanje, smanjuju kontaminaciju prahom i održavaju kontinuirani protok koji zahtijeva globalni lanac opskrbe baterijama.
