V rozsiahlom svete priemyselnej výroby sa mnohé kľúčové články nezaobídu bez podpory vysokovýkonných materiálov. Dnes si predstavíme materiál, ktorý zohráva dôležitú úlohu v tradičných odvetviach, ako sú pece a odsirovacie systémy –reakčne spekaná karbidová keramika kremíka.
Čo je to karbid kremíka a keramika?
Karbid kremíka a uhlíka je pokročilý keramický materiál zložený z kremíka a uhlíka. Nie je to obyčajná keramika, ale „metamateriál“ s mnohými vynikajúcimi vlastnosťami. Má charakteristiky vysokej tepelnej pevnosti, dobrej odolnosti proti opotrebovaniu, nízkeho koeficientu tepelnej rozťažnosti, vysokej tvrdosti a chemickej odolnosti proti korózii, vďaka čomu vyniká spomedzi mnohých materiálov.
Reakčne spekaná karbidová keramika kremíka je špeciálnym typom karbidovej keramiky kremíka a jej proces prípravy je veľmi unikátny – najprv sa jemné častice alfa SiC a prísad vtlačia do surového telesa a potom sa pri vysokej teplote dostanú do kontaktu s tekutým kremíkom. V tomto bode uhlík v polotovare prechádza úžasnou chemickou reakciou s infiltrovaným Si, čím vzniká β-SiC a pevne sa viaže s α-SiC. Zároveň voľný kremík vypĺňa póry, čím sa nakoniec získa vysoko hustý keramický materiál.
Základný kameň v peci
Reakčné spekanie karbidu kremíka zohráva dôležitú úlohu v rôznych vysokoteplotných peciach. Napríklad v keramických peciach, ako sú valcové pece, tunelové pece, kyvadlové pece atď., sa z neho vyrábajú kľúčové komponenty, ako sú objímky trysiek, priečne valce a potrubia studeného vzduchu.
Puzdro plameňovej trysky dokáže účinne regulovať teplotnú rovnováhu vo vnútri pece. Vyznačuje sa vysokou teplotnou pevnosťou, odolnosťou voči oxidácii, odolnosťou voči opotrebovaniu a odolnosťou voči rýchlemu ochladzovaniu a zahrievaniu. Po dlhodobom používaní pri vysokých teplotách sa nerozbije ani nedeformuje, čo zabezpečuje stabilné teplotné prostredie v peci. Je nevyhnutné pre vypaľovanie vysokokvalitných keramických výrobkov.
Priečne valce a potrubia studeného vzduchu nesú dôležitú úlohu v podopretí a vetraní. Priečne valce sa vyznačujú dobrou tepelnou stabilitou, odolnosťou proti oxidácii a odolnosťou voči tečeniu pri vysokých teplotách. Po dlhodobom používaní pri vysokých teplotách sa ľahko nedeformujú a neohýbajú, čo zabezpečuje stabilitu vnútornej štruktúry pece a plynulý transport materiálu. Potrubie studeného vzduchu je zodpovedné za reguláciu prietoku plynu a rozloženia teploty vo vnútri pece, čím sa zabezpečuje normálna prevádzka pece.
Z hľadiska zákazkových dielov má reakčne spekaný karbid kremíka zjavné výhody pri výrobe komponentov pecí. Vďaka takmer nezmenenej veľkosti pred spekaním a po ňom sa dá po lisovaní spracovať do akéhokoľvek tvaru a veľkosti. Výrobcovia pecí môžu prispôsobiť rôzne tvary a špecifikácie komponentov podľa rôznych konštrukcií pecí a výrobných potrieb, čím spĺňajú výrobné požiadavky na veľkoobjemové a zložité tvarované výrobky, čo je pre iné materiály ťažké dosiahnuť.
Robustná obranná línia systému odsirenia
V oblasti ochrany životného prostredia, ako je odsirenie elektrární, zohráva kľúčovú úlohu aj reakčne spekaná karbidová keramika kremíka, ktorá sa odráža najmä v kľúčovej zložke odsirovacích trysiek. Spaliny vypúšťané z elektrární obsahujú veľké množstvo znečisťujúcich látok, ako je oxid siričitý, a odsirovacie trysky sú dôležitým nástrojom na odstraňovanie týchto znečisťujúcich látok.
Reakčne spekaná odsirovacia tryska z karbidu kremíka má vynikajúce vlastnosti, ako je vysoká pevnosť, vysoká tvrdosť, silná odolnosť voči korózii, odolnosť voči opotrebovaniu a odolnosť voči vysokým teplotám. Má mimoriadnu životnosť v náročných podmienkach, ktorá je neporovnateľná s bežnými materiálmi. Medzi bežne používané typy odsirovacích trysiek patria špirálové trysky a vírové trysky, ktoré majú rôzne konštrukcie a princípy fungovania, ale dokážu efektívne rozprašovať odsirovač a úplne ho kontaktovať so spalinami, čím sa dosahuje dobrý odsirovací účinok.
Vďaka unikátnej konštrukcii špirálová tryska spôsobuje, že kvapalina vo vonkajšej vrstve dopadá na špirálový povrch trysky pod určitým uhlom, mení smer rozprašovania a opúšťa trysku, čím vytvára pevné kužeľovité hmlové pole, ktoré umožňuje rôzne uhly rozprašovania a zároveň má vysokú absorpčnú účinnosť pri najnižšom tlaku. Vírová tryska umožňuje, aby suspenzia vstupovala do vírivej komory trysky z dotyčnice a potom vystreľovala z otvoru v pravom uhle k smeru vstupu. Rozprašovanie je malé a rovnomerné a vírový kanál je veľký, čo sa ťažko blokuje.
Pre prispôsobené časti odsirovacích systémov dokáže reakčne spekaný karbid kremíka prispôsobiť najvhodnejší tvar, veľkosť a charakteristiky rozprašovania trysky podľa rôznych procesov odsirenia, prietokov spalín, koncentrácií a ďalších parametrov, čím sa zabezpečí efektívna a stabilná prevádzka odsirovacieho systému a splnia sa čoraz prísnejšie environmentálne požiadavky.
Reakčne spekaná karbidová keramika kremíka zohráva vďaka svojim jedinečným vlastnostiam a výhodám prispôsobenia nenahraditeľnú úlohu v tradičných priemyselných oblastiach, ako sú pece a odsirovacie systémy. Poskytuje solídnu záruku efektívnej, stabilnej a ekologickej prevádzky priemyselnej výroby a vnáša silný impulz do technologickej modernizácie a rozvoja tradičných priemyselných odvetví.
Čas uverejnenia: 7. júna 2025