A szilícium-karbid önthető nagy teljesítményű monolit tűzálló anyag, amelyet a nagy sebességű mechanikai kopás, kémiai salakkorrózió és hősokk által sújtott súlyos ipari környezetekhez terveztek. A kommunális hulladékégetőkben, keringető fluidágyas (CFB) kazánokban és cementkemencék tercier légcsatornáiban 1300 és 1600 fok között üzemelő hagyományos nagy alumíniumoxid-tartalmú tűzálló anyagok gyorsan meghibásodnak a szemcsés erózió és a lúgos gőztámadás hatására. A nagy tisztaságú kristályos szilícium-karbid (SiC) szemcsés mátrixok ultrafinom reaktív alumínium-oxiddal és alacsony cementtartalmú kötőanyagokkal történő beépítésével ezek a készítmények nem nedvesítő tulajdonságokat biztosítanak az olvadt hamuval szemben, magas hővezető képességet (3,5-5,5 W/m·K 1000 fokon) és ASTM C704 abrasion veszteséget .
A vegyi anyagok ismerete – a szabványos JCSIC-55 és JCSIC-70 keverékektől a nagy teherbírású, nagy alumínium-oxid kopásállóságú JCSIC-75 és JCSIC-90 osztályokig – segít az üzemmérnököknek kiküszöbölni az előre nem tervezett leállásokat és csökkenteni az életciklus-tűzálló költségeket.
Műszaki adatok: Hivatalos gyári teljesítménymátrix
Az anyag szerkezeti tartósságát a kiváló minőségű fekete SiC aggregátumokból és sűrű, alacsony cementtartalmú mátrixokból nyeri. A kristályos SiC kivételes keménysége (Mohs 9,2, a második a gyémánt után) kiemelkedő ütésállóságot biztosít a levegőben szálló hamurészecskékkel szemben, amelyek másodpercenként 25-40 méter sebességgel terjednek.
Az alábbiakban találhatók a gyári gyártási szabványainkból és az ISO által tanúsított laboratóriumi vizsgálati jelentésekből származó ellenőrzött fizikai és kémiai előírások:
Hivatalos szilícium-karbid önthető minőségi mátrix
| Paraméter / Fizikai tulajdonság |
Standard fokozat SIC-55 |
Ipari fokozat SIC-70 |
Kopásálló SIC-75 |
Nehéz teherbírású SIC-90 |
Tesztelési szabvány |
|---|---|---|---|---|---|
| Al2O3 + SiC-tartalom (%) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 55,0 | Nagyobb vagy egyenlő, mint 70,0 | Nagyobb vagy egyenlő, mint 75,0 | Nagyobb vagy egyenlő, mint 90,0 | XRF / Vegyi |
| Al2O3 tartalom (%) | 45.0 | 40.0 | Magas alumínium-oxid mátrix | Magas alumínium-oxid mátrix | ISO 12677 |
| Fe2O3 tartalom (%) | 2,0 vagy kisebb | 2,0 vagy kisebb | 1,5-nél kisebb vagy egyenlő | 1,5-nél kisebb vagy egyenlő | ISO 12677 |
| Térfogatsűrűség (g/cm³) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 2,25 | Nagyobb vagy egyenlő, mint 2,30 | Nagyobb vagy egyenlő, mint 2,60 | Nagyobb vagy egyenlő, mint 2,80 | ASTM C134 |
| Hideg zúzási szilárdság (110 fok × 24 óra) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 50,0 MPa | Nagyobb vagy egyenlő, mint 60,0 MPa | Nagyobb vagy egyenlő, mint 80,0 MPa | 100,0 MPa vagy annál nagyobb | ASTM C133 |
| Hideg zúzási szilárdság (1100 fok × 3 óra) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 60,0 MPa | Nagyobb vagy egyenlő, mint 80,0 MPa | 100,0 MPa vagy annál nagyobb | 110,0 MPa vagy annál nagyobb | ASTM C133 |
| Hideg hajlítószilárdság (110 fok × 24 óra) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 6,0 MPa | Nagyobb vagy egyenlő, mint 8,0 MPa | Nagyobb vagy egyenlő, mint 7,0 MPa | Nagyobb vagy egyenlő, mint 9,0 MPa | ASTM C133 |
| Hideg hajlítószilárdság (1100 fok × 3 óra) | Nagyobb vagy egyenlő, mint 8,0 MPa | 10,0 MPa vagy annál nagyobb | Nagyobb vagy egyenlő, mint 8,0 MPa | 10,0 MPa vagy annál nagyobb | ASTM C133 |
| Állandó lineáris változás (1100 fok × 3 óra) | ±0.4% | ±0.3% | ±0.3% | ±0.3% | ASTM C113 |
| Maximális üzemi hőmérséklet ( fok ) | 1300 fok | 1400 fok | 1500 fok | 1600 fok | Pirometrikus kúp |
A hőtágulási igénybevételnek kitett nagy sebességű kemenceszakaszok tervezésekor az ipari szereplők rutinszerűen integráljákszilícium-karbid önthetőszakosodottrozsdamentes acél horgonyrendszerek és sűrűalacsony cementtel önthetőátmeneti zónák.
Kopásállóság és salaktaszító képesség: Miért jobb a SiC a bauxitnál?
Az ipari szénkazánokban, cementgyárakban és hulladék-energiát feldolgozó létesítményekben a tűzálló bélések két elsődleges roncsolási mechanizmussal szembesülnek: a koptató erózió és a folyékony salak tapadása. A kristályos szilícium-karbid alapvetően megváltoztatja azt, ahogy a tűzálló anyag kölcsönhatásba lép ezekkel a pusztító erőkkel:
1. Kiváló mechanikai keménység és mikroszerkezeti szívósság
A szabványos tűzálló bauxit adalékanyag Mohs-keménysége 7,5-8,0. A kvarcban gazdag szénpernye vagy az el nem égett klinkerszemcsék folyamatos becsapódása során a kötőmátrix erodálódik, fellazítva az aggregált szemcséket. Ezzel szemben a kristályos SiC szemcsék (Mohs 9.2) hasadási törés nélkül nyelték el a kinetikus hatásokat. Az ASTM C704 kopási tesztekben a JCSIC-90 készítményünk térfogati kopásvesztesége mindössze 3,8-4,5 cm3, ami 60%-os javulást jelent a hagyományos 70%-os alumínium-oxid tűzálló anyagokhoz képest.
2. Nem nedvesedő felületi kémia sav és lúg salakok ellen
A szilícium-karbid alacsony felületi szabad energiával rendelkezik, így nagy érintkezési szöget hoz létre az olvadt üveggel, színesfémekkel és lúgos hamuval szemben. A klórozott műanyagokat és kommunális iszapot égető hulladékégetőkben illékony lúggőzök (K2O, Na2O) és olvadt pernye próbál behatolni a tűzálló pórusokba. A SiC megakadályozza az olvadt salak megtapadását vagy sűrű felhalmozódását, megkönnyíti a salak sima lefolyását és kiküszöböli a nagy tisztítókalapácsok által okozott mechanikai sérüléseket.
3. Gyors hőelvezetés a hősokk megelőzése érdekében
A 4,0 W/m·K-t meghaladó hővezető képességgel (háromszor akkora, mint a szabványos tűzálló agyag anyagoké), ez a tűzálló hőt gyorsan továbbítja a munkafelületről a tartalék szerkezetbe vagy a kazánvízcsövekbe. Ez a gyors hőelvezetés elnyomja a meredek termikus gradienseket, megelőzve a mikrorepedéseket és a felületi repedéseket, amelyeket a kazán gyors indítása és vészkioldása okoz.
Elsődleges ipari alkalmazások: célzott kopási zónák
A szilícium-karbid önthető különleges tulajdonságai a kritikus feldolgozási zónák meghatározott szabványává teszik:
1. Települési és veszélyeshulladék-égetők
Célhelyek:Elsődleges égéstér oldalfalai, rostélyos vízfal zónák, hulladékadagoló csúszdák és alsó hamutartály falai.
Üzemeltetési feltételek:950-1150 fokos hőmérséklet kombinálva agresszív halogéngőzökkel (HCl, Cl2, HF) és megolvadt nehézfém-oxidokkal. A JCSIC-70 és a JCSIC-75 megakadályozza a savas gázok behatolását, miközben megakadályozza a masszív salak felhalmozódását a vízhűtéses csőfalakon.
2. Cirkulációs fluidágyas (CFB) kazánok
Célhelyek:Ciklonleválasztók, ciklon célzónák, huroktömítések, visszatérő szelepek és alsó kemence vízfal átmenet gyűjtőfejek.
Üzemeltetési feltételek:Csiszolóanyag keringő anyag (homok és hamu) sűrű koncentrációja 30 m/s gázsebességig 850 és 950 fok között. A nagy teherbírású JCSIC-90 biztosítja a szükséges forró szilárdságot (CCS nagyobb vagy egyenlő, mint 110 MPa), hogy ellenálljon a kimarásnak és a csúszó eróziónak.
3. Cement forgókemencés rendszerek
Célhelyek:A kemence burkolatának nyomófalai, harmadlagos légcsatorna könyökök, klinkerhűtő ívek és kalcináló égőcsövek.
Üzemeltetési feltételek:Súlyos alkálifém-gőz-támadás magas hőmérsékletű klinkerpor-dörzsöléssel kombinálva. A SiC nem nedvesítő tulajdonságai kiküszöbölik a bevonat felhalmozódását a tercier légcsatornákban, miközben védik az acél burkolatokat a túlmelegedéstől.
A koptató hatásnak közvetlenül nem kitett kazánzónák védelme érdekében a mérnökök gyakran kombinálják a szilícium-karbamidot szabványos burkolattal.alumínium-oxid szilícium-dioxid tűzálló téglatartalék falak a hőhatékonyság és a tőkebefektetés optimalizálása érdekében.
Zsaluzási, rögzítési és beépítési irányelvek
A béléskampány élettartamának maximalizálása aprólékos terepi elhelyezést és rögzítési gyakorlatot igényel:
Vízadagolás szabályozása (4,5-5,5%):Sűrű, alacsony cementtartalmú rendszerként készült, a felesleges keverővíz drámaian növeli a nyitott porozitást és rontja a kopásállóságot. A vizet pontosan tömeg szerint kell hozzáadni tiszta, 15-25 fokos ivóvízzel.
Kényszerhatású mechanikus keverés:Használjon nagy hatásfokú serpenyős keverőt vagy bolygókeverőt. Keverje szárazon a nyers keveréket 1,5 percig, hogy homogenizálja az ultrafinom diszpergálószereket, adjon hozzá 80%-ot a vízhez és keverje 2 percig, majd állítsa be a maradék vízzel, és keverje az utolsó 2 percig, amíg el nem éri a folyékony tixotrópiát. Soha ne használjon szabványos gravitációs dobos cementkeverőket.
Horgonyelrendezés és kiterjesztési védelem: Use heat-resistant stainless steel anchors (grade SS310S or Inconel 601) in high-temperature zones (>900 fok), vagy SS304 hidegebb zónákban. A horgonyokat 150-200 mm-es távolságban kell elhelyezni, lépcsőzetes gyémántmintázatban. Minden rögzítőcsúcsot műanyag hegyekkel vagy (1,0-1,5 mm vastag) vinilszalaggal kell lefedni, hogy lehetővé tegye az acél hőtágulását anélkül, hogy a bélés megrepedne.
Vibrációs tömörítés:Helyezze a keveréket 200-250 mm-es rétegekben. Használjon nagyfrekvenciás belső merülő vibrátorokat (50-60 Hz). Gyorsan helyezze be, és lassan húzza ki (2-3 cm/s), amint a felület csillog, és a légbuborékok felszállnak. Soha ne engedje, hogy vibráló tűk hozzáérjenek a hegesztett rögzítő lábakhoz.
Pácolás és termikus sütési ütemterv
A sűrű részecskemátrixok akadályozzák a nedvesség gyors eltávozását. A rohamos kezdeti felmelegedés belső gőznyomást és heves felületi repedezést okozhat:
Környezeti kikeményedés (24-36 óra):Fedje le a frissen öntött béléseket polietilén fóliával, hogy megtartsa a hidratáló nedvességet. Tartsa a környezeti hőmérsékletet 15 fok felett. A szalag csak a zöldszilárdság elérése után alakul ki (CCS nagyobb vagy egyenlő, mint 50 MPa).
1. szakasz (környezet 150 fokig):Lassan, óránként 15 fokos melegítéssel. Tartsa 150 fokon 1 órán át 25 mm bélésvastagságonként, hogy a szabad mechanikai vizet elengedje.
2. szakasz (150-350 fok):Óránként 15 fokkal melegítjük 350 fokra. Tartsa 1 órán át 25 mm vastagságonként, hogy a kalcium-aluminát-hidrátokból eltávolítsa a kémiailag kevert vizet.
3. szakasz (350 fok az üzemi hőmérséklethez):Óránként 25 és 35 fok között melegítse üzemi hőmérsékletre. A bélés most teljesen szinterezve és készen áll a kemence betöltésére.
Gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)
Az önthető szilícium-karbid magas hőmérsékleten oxidálódik?
A szilícium-karbid oxigéndús környezetben 800 fok felett aktív oxidációba kezd, és a SiC-t szilícium-dioxiddá (SiO2) alakítja. A sűrű, alacsony cementtartalmú készítményekben azonban ez a reakció egy amorf szilícium-dioxid üvegből készült védőréteget hoz létre, amely lezárja a belső mikropórusokat, és megakadályozza a további belső oxidációt 1400-1500 fokig.
Ez az anyag beépíthető száraz vagy nedves lövéssel?
A speciálisan módosított ágyúzási minőségek gyorskötésű koagulánsokat és lágyítókat tartalmaznak a pneumatikus javításokhoz. Azonban a maximális sűrűség és a legalacsonyabb ASTM C704 kopásveszteség érdekében az új konstrukciókban továbbra is a vibrációs öntés az előnyben részesített módszer.
Hogyan viszonyul a SiC a magas alumínium-oxid tűzálló anyaghoz?
A szilícium-karbid nyersanyag körülbelül 2,5-3,5-szer többe kerül, mint a kalcinált bauxit. Azonban azokban a nagy kopásállóságú zónákban, ahol a szabványos bauxit öntvények 4-6 hónapon belül erodálódnak, a JCSIC-75 és a JCSIC-90 rendszeresen 18-24 hónapig működik újrabélelés nélkül, ami jelentős nettó költségmegtakarítást eredményez üzemóránként.
Közvetlen gyári beszerzés és műszaki ajánlatkérés-támogatás
A Topower Refractory ISO 9001:2015 tanúsítvánnyal rendelkező szilícium-karbid öntvényeket, előregyártott ciklonblokkokat és egyedi égőszerelvényeket gyárt villamosenergia-termelő, cement- és vegyi feldolgozó létesítményekhez világszerte.
Szabványos csomagolás:25 kg-os többrétegű nedvességálló nátronpapír zacskók, raklapozva és zsugorfóliázva; vagy 1,0-1,25 tonnás nagy teherbírású polipropilén ömlesztett zsákok.
Minimális rendelési mennyiség (MOQ):5 metrikus tonna szabványos minőségekhez; Egyedi aggregátum méretezés kérésre elérhető.
Szállítási logisztika:FOB Qingdao vagy Tiencsin kikötő; a gyártás átlagos átfutási ideje 7-12 munkanap.
Közvetlen műszaki mérnöki kapcsolattartó: inquiry@topower.tech(Teljes műszaki adatlapok, horgony elrendezési rajzok és hivatalos kereskedelmi árajánlatok 4 munkaórán belül).
