A legtöbb öntvényt szigetelésre tervezték. A szilícium-karbid öntvény más – úgy tervezték, hogy egyszerre vezet, ellenálljon a kopásnak és ellenálljon a vegyi hatásoknak.
Ha a kemence fala kopás, nem pedig olvadás miatt tönkremegy, ha a hőcserélőjének olyan anyagra van szüksége, amely 1200 fokon képes hőt adni, vagy ha a nagyolvasztó burkolata a lúggőz-támadás miatt veszít a kampány élettartamából, akkor a szilícium-karbamid öntvény az, amit keres.
Ez az útmutató ismerteti a ragasztási rendszereket, a legfontosabb specifikációkat, hol működik és hol nem, és hogyan szerezzük be és teszteljük az egyes tételeket.
Miért szilícium-karbid öntvény? Mitől más
Itt van az alapvető kompromisszum.Magas timföldönthetőakkor van kiválasztva, ha alacsony hővezető képességet szeretne – a hőt a kemencében próbálja tartani. A szilícium-karbid öntvényt akkor válassza, ha magas hővezető képességet, magas kopásállóságot vagy mindkettőt szeretne.
Három szám, ami megmagyarázza a különbséget:
Hővezetőképesség:SiC önthető: 8–18 W/m·K 1000 fokon . 80% Al₂O3 önthető: 2,0–2,5 W/m·K. A SiC 4–8-szor gyorsabban továbbítja a hőt – ez kritikus a nagyolvasztó kemence hűtőkályháiban, ahol szüksége van a héjra a hűvösséghez.
Kopásállóság:A SiC keménysége Mohs 9–9,5. Referenciaként a korund (Al2O3) Mohs 9. De a SiC jobban megőrzi keménységét magasabb hőmérsékleten is, így ez a preferált választás a nagy sebességű részecskék becsapódásával járó zónákban - cementkemencék hűtőzónái, égető rácsok.
Lúgállóság:A SiC oxidáló körülmények között passzív SiO₂ réteget képez, amely ellenáll a lúggőz támadásnak a nagyolvasztó felső zónáiban. A magas alumíniumoxid-tartalmú önthető K2O és 1000 fok feletti Na2O gőz alatt fokozatosan korrodálódik.
Egy őszinte figyelmeztetés: a SiC 1400 fok feletti erősen oxidáló atmoszférában oxidálódik. Ha az alkalmazás tiszta oxidáló atmoszféra magas hőmérsékleten, mechanikai igények nélkül, akkor a magas alumíniumoxid stabilabb és olcsóbb.
Ragasztórendszerek: oxidkötésű vs nitridkötésű vs. Si₃N4-SiC
A kötésrendszer határozza meg az öntvény viselkedését magas hőmérsékleten és különböző atmoszférákban.
Oxidkötésű SiC önthető:Al2O3-t vagy SiO₂-t használ kötési fázisként. Oxidáló atmoszférában történő égetéssel készül. Legjobb: cementkemencék hűtőzónáihoz, égető rácsokhoz, színesfém kemencékhez. Max üzemi hőmérséklet: 1400-1500 fok. Költség: a legalacsonyabb a SiC családban.
Nitridkötésű SiC önthető (Si3N4 kötésű):A kötőfázis szilícium-nitrid, amely nitrogénatmoszférában történő égetés során nitridálási reakcióval képződik. A legjobb:nagyolvasztó tűzállófúvóka és lyukfelületek, alumínium érintkezési zónák, 1400-1600 fokos nagy szilárdságot igénylő alkalmazások. Kiváló hősokkállóság az oxidkötéssel szemben. Költség: 30-50% felár az oxidkötéssel szemben.
SiC-SiC kompozit önthető: High SiC content (>70%) SiC alapú mátrixszal. A legigényesebb kopás- és hővezetési alkalmazásokhoz használják. Egyedi összetétel, hosszabb átfutási idő.
| Ragasztás típusa | SiC% tartomány | Max hőmérséklet ( fok) | Thermal Cond. @1000 fok | Legjobb légkör |
|---|---|---|---|---|
| Oxidkötésű | 30–60 | 1450 | 8–12 W/m·K | Oxidáló / semleges |
| Nitridkötésű (Si3N4) | 50–75 | 1600 | 12–16 W/m·K | Csökkentő / semleges |
| SiC-SiC kompozit | 70–85 | 1700 | 15–18 W/m·K | Semleges/inert |
Legfontosabb specifikációk SiC Content Grade szerint
| Ingatlan | 40% SiC | 60% SiC | 75% SiC |
|---|---|---|---|
| SiC tartalom (%) | 38–42 | 58–62 | 73–77 |
| Térfogatsűrűség (g/cm³) | 2.55–2.70 | 2.65–2.80 | 2.75–2.90 |
| Látszólagos porozitás (%) | 14–18 | 12–16 | 10–14 |
| CCS @ 110 fok (MPa) | 60–90 | 80–110 | 100–140 |
| CCS @ 1000 fok (MPa) | 80–110 | 100–140 | 120–160 |
| Hajlítási szilárdság @ 1000 fok (MPa) | 12–18 | 18–25 | 22–32 |
| Hővezetőképesség @ 1000 fok (W/m·K) | 8–10 | 12–14 | 15–18 |
| Max üzemi hőmérséklet ( fok ) | 1450 | 1500 | 1600 |
Alkalmazási zónák, ahol az öntött szilícium-karbid felülmúlja a magas alumíniumoxidot
Blast Furnace Tuyere zóna
Ez a SiC castable zászlóshajója. A fúvóka területén 1300-1500 fokos, redukáló atmoszféra, nagy sebességű forró fúvóanyag (levegő + kokszgáz) és koptató kokszszemcsék láthatók. Az oxidkötésű SiC itt küzd – a nitridkötésű Si₃N₄-SiC a standard választás.
A kampány élettartamának javulását dokumentáltuk: egy délkelet-ázsiai acélmű 70%-os Al2O3-ból önthető nitridkötésű 60%-os SiC-ra váltott. A Tuyere-zóna újrabélelési intervalluma 8 hónapról 18 hónapra bővült.
Hulladék- és egészségügyi hulladékégető rács
Erős kopás a hulladék anyagoktól + HCl és SO₂ korrozív gázok + termikus körforgás. Az oxidkötésű 40–60%-os SiC jobban kezeli ezt a környezetet, mint a magas alumínium-oxid. A SiO₂ passzív réteg ellenáll a klorid támadásnak.
Cement kemence hűtési zóna
A hűtési zóna 600–1000 fokos szögben látható magas klinkerpor-kopással és hőciklussal. 40–60%-os SiC-oxiddal kötött öntvény alapfelszereltség a hidegebb oldalfalakhoz és rácsöntvényekhez. Ahol a szabványos, magas alumíniumoxid-tartalmú öntvény 6–9 hónapig tart, a SiC általában 18–24 hónapig tart.
Alumínium olvasztó és tartó kemencék
Az olvadt alumínium redukciós reakciókkal (Al2O3 + Al → Al2O + AlO) megtámadja a nagy mennyiségű önthető alumínium-oxidot. A SiC ellenáll az alumínium olvadásnak, és az alumínium érintkezési zónák előnyben részesített bélésanyaga. Megjegyzés: Alumínium üstök bélése esetén konzultáljon velünk az adott minőségről – a légkör és a hőmérséklet profilja befolyásolja a SiC-választást.
Hőcserélő és rekuperátor csövek
Az 1000 fok felett üzemelő gáz-gáz vagy gáz-folyadék hőcserélőknél a SiC önthető biztosítja a berendezés működőképességéhez szükséges hővezető képességet. A szabványos tűzálló öntvény túl szigetelő ahhoz, hogy itt működjön. Keverési, vibrációs és kikeményedési protokoll
A SiC-öntvény hasonló beépítési elveket követ, mint a magas alumíniumoxid-tartalmú öntvény, két fő különbséggel:
Víz hozzáadása:A szilícium-karbid-öntvény kevésbé elnézi a vízarányt, mivel a SiC-részecskék nem kötődnek a cementhez ugyanúgy, mint az alumínium-oxid. Maradjon a megadott vízarány ±0,5%-án belül.
| Fokozat | Víz hozzáadása (száraz tömeg %-a) |
|---|---|
| Oxidkötésű 40% SiC | 6.0–7.5% |
| Oxidkötésű 60% SiC | 5.5–7.0% |
| Nitridkötésű 60% SiC | 5.0–6.5% |
Keverési idő:4-6 perc kényszerműködésű keverőben. Az egyenletes eloszlás eléréséhez a SiC aggregátum több keverési időt igényel, mint a tiszta alumínium-oxid öntvények.
Kiszáradási görbe:
| Színpad | Hőmérséklet | Arány | Tart |
|---|---|---|---|
| 1 | Környezeti → 120 fok | 15 fok/óra | 8 hrs |
| 2 | 120 fok → 400 fok | 20 fok/óra | 4 hrs |
| 3 | 400 fok → 700 fok | 25 fok/óra | 2 hrs |
| 4 | 700 fok → Működés | 30-50 fok/óra | Eljárásonként |
Légköri megjegyzés nitridkötésű SiC-hoz:Az első felmelegítés 600 fokra levegőn megfelelő. 700 fok felett, ha lehetséges, nitrogénbe vagy redukáló atmoszférába kell áttérni, hogy megőrizzük a Si3N4 kötési fázist.
Minőségellenőrzés - SiC tisztaság ellenőrzése
A SiC-tartalom az, ahol a legmagasabb a helyettesítési kockázat. A "60% SiC" címkével ellátott önthető szilícium-karbonát akár 45% is tartalmazhat, ha a szállító alacsony minőségű szilíciumot vagy szilícium-oxikarbid töltőanyagot kever.
Minőségellenőrzési protokollunk minden tételhez:
XRD fázisanalízis: megerősíti a SiC polimorfot ( vs. ) és kimutatja az oxid töltőanyag szennyeződést
XRF elemanalízis: ellenőrzi a Si és C tartalmat, ellenőrzi a vasszennyeződést (Fe₂O3 cél < 1,5%)
Térfogatsűrűség ellenőrzése: 100%-os zacskók gyártási tételenként
CCS 1000 fokos kiégetés után: mintavétel minden 5 tonnás gyártási tételből
Minden szállítmányhoz minőségellenőrzési tanúsítványt adunk, tételenként nyomon követhető adatokkal. Kérje ezt a rendelés előtt – kockázatot jelent minden szállító, aki nem ad kötegszintű minőségellenőrzési adatokat.
Megrendelés módja: MOQ, árak és átfutási idő
Referenciaár (2025, FOB Qingdao)
| Fokozat | Tonnánkénti ár (USD) |
|---|---|
| Oxidkötésű 40% SiC | 680–850 |
| Oxidkötésű 60% SiC | 950–1,200 |
| Nitridkötésű 60% SiC | 1,400–1,800 |
| 75% SiC kompozit | 1,800–2,400 |
MOQ:2 metrikus tonna (standard minőség). Egyedi kiszerelések: 5 metrikus tonna.
Átfutási idő:Készletminőségek (oxidkötésű 40/60%): 10-15 nap. Nitridkötésű minőségek: 20-30 nap (gyártás rendelésre). Egyedi SiC-SiC: 35-45 nap.
Csomagolás:25 kg-os nedvességálló zsákok fa raklapon. Export-szabványos csomagolás tengeri fuvarozáshoz.
Gyakran Ismételt Kérdések
Mi a szilícium-karbid önthető maximális üzemi hőmérséklet?
A maximális üzemi hőmérséklet a ragasztás típusától függ. Oxidkötésű SiC önthető: 1400-1500 fok. Nitridkötésű Si₃N4-SiC: 1550-1600 fok. SiC-SiC kompozit: 1700 fokig. Ezen hőmérséklet felett vagy erősen oxidáló körülmények között a SiC oxidálódik és veszít mechanikai szilárdságából. A fokozat kiválasztása előtt ellenőrizze a kemence légkörét és csúcshőmérsékletét.
Alkalmas-e a szilícium-karbid önthető alumínium érintkező alkalmazásokhoz?
Igen, de a fokozatválasztás számít. A SiC jobban ellenáll az alumínium olvadéknak, mint a magas alumíniumoxid-tartalmú öntvény. Alumínium érintkezési zónákhoz használjon oxidkötésű SiC-ot 60% feletti SiC%-kal, és ellenőrizze, hogy a Fe2O3-tartalom 1,5% alatti legyen, hogy elkerülje az alumíniumolvadék vasszennyeződését. Az alumíniumipar követelményeinek megfelelő összetételi tanúsítványt tudunk adni.
Hogyan viszonyul a SiC-öntvény a magas timföldönthető költséghez?
A SiC-öntvény 1,5–3-szor többe kerül, mint az egyenértékű tömegű 80%-os Al₂O3 önthető minőségtől függően. A költségek összehasonlítását azonban kampányonként kell elvégezni. A nagy kopású zónákban a SiC általában 2-3-szor hosszabb kampányélettartamot biztosít – a működési évenkénti összköltség gyakran alacsonyabb.
Használható-e a szilícium-karbid önthető oxidáló atmoszférában?
Az oxidkötésű SiC önthető oxidáló atmoszférában 1400 fokig használható. Erős oxidáló körülmények között 1400 fok felett a SiC SiO₂-dá oxidálódik, ami térfogatváltozást és szerkezeti degradációt okozhat. A nitridkötésű minőségek érzékenyebbek az oxidáló atmoszférára – tartsa 1200 fok alatt a levegőt, kivéve, ha a kialakítás lehetővé teszi az ellenőrzött atmoszférát.
