В огромном мире промышленного производства многие ключевые звенья не могут обойтись без поддержки высокоэффективных материалов. Сегодня мы представим материал, который играет важную роль в традиционных отраслях, таких как обжиговые печи и системы десульфурации, –реакционно-спеченная керамика из карбида кремния.
Что такое керамика из карбида кремния?
Керамика из карбида кремния — это передовой керамический материал, состоящий из кремния и углерода. Это не просто керамика, а «метаматериал» с множеством превосходных свойств. Он обладает такими характеристиками, как высокая термостойкость, хорошая износостойкость, низкий коэффициент теплового расширения, высокая твёрдость и стойкость к химической коррозии, что выделяет его среди многих других материалов.
Керамика из карбида кремния, полученная методом реакционного спекания, представляет собой особый тип карбидкремниевой керамики, и процесс её изготовления уникален: сначала мелкие частицы альфа-SiC и добавки прессуются в сырую массу, а затем контактируют с жидким кремнием при высокой температуре. При этом углерод в заготовке вступает в химическую реакцию с инфильтрованным Si, образуя β-SiC и прочно связываясь с α-SiC. Одновременно свободный кремний заполняет поры, в результате чего получается высокоплотный керамический материал.
Краеугольный камень в печи
Реакционное спекание керамики из карбида кремния играет незаменимую и важную роль в различных высокотемпературных печах. Например, в печах для производства керамики, таких как роликовые, туннельные, печи с выкатным подом и т. д., оно используется для изготовления ключевых компонентов, таких как сопловые втулки, ролики-перекладины и воздуховоды.
Втулка сопла горелки эффективно контролирует температурный баланс внутри печи. Она обладает высокой термостойкостью, стойкостью к окислению, износостойкостью и устойчивостью к быстрому охлаждению и нагреванию. Она не ломается и не деформируется после длительного использования при высоких температурах, обеспечивая стабильный температурный режим в печи. Это критически важно для обжига высококачественных керамических изделий.
Ролики поперечной балки и воздуховоды холодного воздуха выполняют важные функции поддержки и вентиляции. Ролик поперечной балки обладает высокой термостойкостью, стойкостью к окислению и сопротивлением ползучести при высоких температурах. Он устойчив к деформации и изгибу после длительного использования при высоких температурах, обеспечивая стабильность внутренней конструкции печи и бесперебойную транспортировку материала. Воздуховод холодного воздуха отвечает за регулирование потока газа и распределение температуры внутри печи, обеспечивая её нормальную работу.
С точки зрения изготовления деталей по индивидуальному заказу, реакционно-спеченный карбид кремния обладает очевидными преимуществами при производстве компонентов для печей. Благодаря практически неизменному размеру до и после спекания, его можно обрабатывать в любые формы и размеры после формования. Производители печей могут изготавливать компоненты различной формы и спецификации в соответствии с различными конструкциями печей и производственными потребностями, удовлетворяя требованиям к производству крупногабаритных и сложных изделий, что сложно реализовать с помощью других материалов.
Надежная линия защиты системы десульфурации
В области охраны окружающей среды, например, при десульфурации на электростанциях, керамика из карбида кремния, полученная методом реакционного спекания, также играет ключевую роль, что нашло отражение в основном в качестве ключевого компонента десульфурирующих насадок. Дымовые газы, выбрасываемые электростанциями, содержат большое количество загрязняющих веществ, таких как диоксид серы, и десульфурирующие насадки являются важным инструментом для удаления этих загрязняющих веществ.
Десульфурирующая насадка из реакционно-спеченного карбида кремния обладает превосходными свойствами, такими как высокая прочность, твердость, высокая коррозионная стойкость, износостойкость и термостойкость. Она отличается исключительным сроком службы в суровых условиях, несравнимым с обычными материалами. К наиболее распространенным типам десульфурирующих насадок относятся спиральные и вихревые, которые отличаются по конструкции и принципу работы, но обеспечивают эффективное распыление десульфуратора и его полный контакт с дымовыми газами, что обеспечивает высокий эффект десульфурации.
Благодаря уникальной конструкции спирального сопла, жидкость из внешнего слоя распылителя попадает на спиральную поверхность сопла под определённым углом, меняет направление распыления и выходит из сопла, образуя сплошное коническое поле тумана, которое может обеспечивать различные углы распыления, сохраняя при этом высокую эффективность абсорбции при минимальном давлении. Вихревое сопло позволяет пульпе поступать в вихревую камеру сопла по касательной и затем выбрасываться из отверстия под прямым углом к направлению впуска. Распыление мелкое и равномерное, а вихревой канал широкий, что затрудняет его блокировку.
Для индивидуальных деталей систем десульфурации реакционно-спеченный карбид кремния позволяет подобрать наиболее подходящую форму сопла, размер и характеристики распыления в соответствии с различными процессами десульфурации, расходами дымовых газов, концентрациями и другими параметрами, обеспечивая эффективную и стабильную работу системы десульфурации и отвечая все более строгим экологическим требованиям.
Керамика из карбида кремния, полученная методом реакционного спекания, играет незаменимую роль в традиционных промышленных областях, таких как обжиговые печи и системы десульфурации, благодаря своим уникальным свойствам и возможностям адаптации под требования заказчика. Она обеспечивает надежную гарантию эффективной, стабильной и экологически чистой работы промышленного производства и придаёт мощный импульс технологической модернизации и развитию традиционных отраслей.
Время публикации: 07 июня 2025 г.