In stark korrosiven und hochtemperierten Flüssigkeitstransportszenarien, wie sie beispielsweise in der Chemie-, Erdöl- und Metallindustrie vorkommen, korrodieren und perforieren herkömmliche Edelstahlrohre und Titanlegierungsrohre leicht. Tantalrohre hingegen, hergestellt aus dem seltenen Metall Tantal, zeichnen sich durch außergewöhnliche Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit aus und sind daher ein speziell für stark korrosive Umgebungen entwickeltes Rohrmaterial. Sie sind zudem ein begehrtes Edelmetallprodukt im Bereich der Spezialrohrwerkstoffe. Tantalrohre werden hauptsächlich für den Transport stark korrosiver Medien, als Wärmetauscherrohre in chemischen Reaktoren, in Hochtemperatur-Flüssigkeitsleitungen und in Präzisionsinstrumentenleitungen eingesetzt. Ihre Lebensdauer übertrifft die anderer Spezialrohrwerkstoffe bei Weitem und macht sie zu einem idealen Material für den chemischen Korrosionsschutz.
Tantalrohre zeichnen sich durch bedeutende Leistungsvorteile aus: Erstens weisen sie eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit auf und sind gegenüber verschiedenen starken Säuren wie Königswasser, Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure bei Raumtemperatur beständig. Auch bei hohen Temperaturen bleiben sie stabil, ohne zu korrodieren, zu perforieren oder sich zu verformen. Zweitens besitzen sie eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit mit einem Schmelzpunkt von nahezu 3000 °C, was einen langfristigen Einsatz unter Hochtemperaturbedingungen ermöglicht. Drittens minimieren ihre gleichmäßige Wandstärke und die glatte Innenfläche den Strömungswiderstand und verhindern Ablagerungen und Verstopfungen. Viertens bieten sie hervorragende Dichtungs- und Schweißeigenschaften und gewährleisten so leckagefreie Rohrverbindungen. Dadurch eignen sie sich für den Transport von Flüssigkeiten unter hohem Druck. Tantalrohre sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, mit Außendurchmessern von 3 mm bis 100 mm und Wandstärken von 0,5 mm bis 5 mm. Kundenspezifische Spezifikationen können an unterschiedliche Medien, Drücke und Temperaturen angepasst werden. Mit einer Reinheit von ≥ 99,95 % erfüllen sie die Anforderungen der chemischen, metallurgischen und wissenschaftlichen Forschung.
Tantal zeichnet sich zudem durch hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit, Duktilität und Wärmeleitfähigkeit sowie einen hohen Schmelzpunkt aus. In verschiedenen Anlagen zur Herstellung anorganischer Säuren und in Anlagen zur Konzentration von Abfallsäuren kann Tantal Edelstahl ersetzen und bietet eine um ein Vielfaches längere Lebensdauer. Tantal besitzt außerdem ausgezeichnete chemische Eigenschaften und weist eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Es reagiert weder unter kalten noch unter heißen Bedingungen mit Salzsäure, konzentrierter Salpetersäure oder Königswasser. Das Eintauchen von Tantal in Schwefelsäure bei 200 °C über ein Jahr führte lediglich zu einer Oberflächenbeschädigung von 0,006 mm. Experimente haben gezeigt, dass Tantal eine außergewöhnlich gute Korrosionsbeständigkeit aufweist, vergleichbar mit der von Glas. Es ist beständig gegen nahezu alle chemischen Medien, mit Ausnahme von Flusssäure, Fluor, rauchender Schwefelsäure und Laugen. Diese seltene metallische Eigenschaft eröffnet ein breites Anwendungsspektrum für Tantal.
Sobald die Zunderschichtdicke eines Wärmetauschers 1 mm erreicht, sinkt der Wärmeübergangskoeffizient um etwa 10 %. Daher ist die Reduzierung der Zunderschicht ein Schlüsselfaktor für den langfristig stabilen Betrieb des Wärmetauschers. Die metallischen Eigenschaften von Tantal erhöhen die Säuredurchflussrate deutlich und ermöglichen so eine schnelle Reinigung der Tantalrohroberfläche. Gleichzeitig verhindert die sehr glatte Innenfläche der Tantalrohre die Ansammlung von Kieselsäureschlamm und gewährleistet so den effizienten und stabilen Betrieb des Wärmetauschers. Im Vergleich zu Graphitwärmetauschern verfügen Tantalwärmetauscher über eine vollständig verschweißte Konstruktion. Dies führt zu einer hohen Gesamtstabilität und eliminiert die Unsicherheiten, die durch die Sprödigkeit von Graphit beim Heben und Installieren entstehen. Während des Reinigungsprozesses werden die bei Graphit durch Hochdruckreinigung entstehenden Erosionsdefekte vermieden. Bei routinemäßigen Inspektionen wurde keine signifikante Ablagerung festgestellt, und der Wärmeaustausch blieb stabil. Dadurch wird der bei herkömmlichen Graphit-Wärmetauschern übliche monatliche Rückgang der Durchflussrate und der Wärmeaustauscheffizienz verhindert. Dies führt zu erheblichen positiven Auswirkungen und beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteilen für den reibungslosen Betrieb von Siliziumstahl-Produktionslinien.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Tantalrohr-Wärmetauscher hervorragende Wärmetauscher sind, die Graphit-Wärmetauscher beim Beizen von Siliziumstahl effektiv ersetzen können. Aufgrund der guten Bearbeitbarkeit von Tantal kann es zudem zur Herstellung verschiedener Prozessanlagen verwendet werden und so transformative Veränderungen in Industriezweigen wie der organischen Säureproduktion und der Abfallsäurekonzentration bewirken.
