Navržená hořáková hlava je připravena z oceli s obsahem chromu a dalších prvků. Nový materiál je odolný vůči korozi. Využití nalezne v petrochemickém průmyslu, při zpracování sekundárních surovin.
V chemickém a petrochemickém průmyslu se často využívá při vysokoteplotních spalovacích procesech spalovací hořák. Kromě spalovacích hořáků se používají ohřívací hořáky, které jsou určeny k ohřevu v průmyslových pecích, kotlích, nebo v chemických kolonách. Požadavky na hořákovou hlavu s tryskami, resp. na její vlastnosti, souvisí úzce s jejím chemickým složením.
V současné době se často používá jako materiál u spalovacích hořáků speciální chromniklová ocel 17255, u které je definována průměrná životnost materiálu. V případě prudkého kolísání složení látek při spalování a také vlivem zvýšeného procenta přítomných nečistot, může dojít k poškození hořákové hlavy. Pokud nevyhovuje materiál 17255 - není to v běžném provozu, kde je tryska resp. hlava chlazena vlastním plynem.
Největším problémem těchto materiálů, je sulfidová a vanadová koroze. Korozivzdornost běžně užívaných ocelí je kromě přítomného chromu často zvyšována přídavkem niklu. Při použití niklu však může dojít k nežádoucím reakcím se sírou, které naprosto zničí strukturu materiálu. Životnost a stabilita kovových částí hořáku vlivem zmíněných okolností je pak mnohem nižší, než je obvyklé a proto je třeba hořákovou hlavu vyměnit dříve. Výměna je samozřejmě spojena s dalšími finančními náklady. Dalším problémem je, že materiál hlavy hořáků musí být možné vyrobit obráběním a hlavu je třeba svařováním připevnit na těleso hořáku. To znamená, že musí být vyzkoušeno, zda je materiál hořákové hlavy možné svařit s materiálem tělesa hořáku.
Nově navržené složení materiálu hořákové hlavy je ocel, která obsahuje železo, chrom, hliník, mangan, křemík a uhlík a další prvky v nepatrném, avšak kontrolovaném, množství. Původci nového složení hořákové hlavy jsou vědci z Fakulty chemické VUT v Brně: Ing. Martin Zmrzlý, Ph.D. z Ústavu chemie materiálů a prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. z Centra materiálového výzkumu. Navržený materiál splňuje všechny požadavky, které je třeba řešit při průmyslové výrobě: korozivzdornost, odolnost vůči teplotním změnám na povrchu hrotu, svařitelnost, obrobitelnost, ekonomická dostupnost materiálů.
Použití nově navržené hořákové hlavy je vhodné při spalování sekundárních surovin v petrochemickém průmyslu. Cílem zpracování sekundárních surovin, což jsou odpadní látky různých výrob, je jejich převedení pomocí spalování do plynné formy a potom je lze využít jako vstupní látky pro další operace, za vzniku nových produktů.
Hořáková hlava je chráněna užitným vzorem č. 21657.
Foto: CTT, Ludmila Navrátilová, 2014
