เซรามิกคาร์ไบด์ซิลิคอน: วัสดุอเนกประสงค์ที่ใช้ได้หลากหลายในอุตสาหกรรมดั้งเดิม

ในโลกแห่งการผลิตทางอุตสาหกรรมอันกว้างใหญ่ไพศาลนั้น หลายส่วนสำคัญไม่สามารถดำเนินไปได้หากปราศจากวัสดุประสิทธิภาพสูง วันนี้เราจะมาแนะนำวัสดุที่มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมดั้งเดิม เช่น เตาเผาและระบบกำจัดกำมะถัน –เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยา
เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์คืออะไร?
เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซรามิกขั้นสูงที่ประกอบด้วยซิลิคอนและคาร์บอน ไม่ใช่เซรามิกธรรมดา แต่เป็น "เมตามาเทเรียล" ที่มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย มีลักษณะเด่นคือ ความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานการสึกหรอที่ดี สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ความแข็งสูง และความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี ซึ่งทำให้โดดเด่นเหนือวัสดุอื่นๆ มากมาย
เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์แบบเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาเป็นเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ชนิดพิเศษ และกระบวนการเตรียมนั้นมีความเป็นเอกลักษณ์มาก โดยเริ่มจากการอัดอนุภาคละเอียดของอัลฟา-SiC และสารเติมแต่งลงในชิ้นงานดิบ จากนั้นจึงนำไปสัมผัสกับซิลิคอนเหลวที่อุณหภูมิสูง ในขั้นตอนนี้ คาร์บอนในชิ้นงานจะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าทึ่งกับซิลิคอนที่แทรกซึมเข้าไป ทำให้เกิดเบตา-SiC และยึดเกาะกับอัลฟา-SiC อย่างแน่นหนา ในขณะเดียวกัน ซิลิคอนอิสระจะเข้าไปเติมเต็มรูพรุน ทำให้ได้วัสดุเซรามิกที่มีความหนาแน่นสูงในที่สุด
ศิลาฤกษ์ในเตาเผา
การเผาผนึกแบบปฏิกิริยาของเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีบทบาทสำคัญและขาดไม่ได้ในเตาเผาอุณหภูมิสูงต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในเตาเผาสำหรับการผลิตเซรามิก เช่น เตาเผาแบบลูกกลิ้ง เตาเผาแบบอุโมงค์ เตาเผาแบบเลื่อน ฯลฯ จะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสำคัญ เช่น ปลอกหัวฉีด ลูกกลิ้งคานขวาง และท่ออากาศเย็น
ปลอกหัวฉีดเปลวไฟสามารถควบคุมสมดุลอุณหภูมิภายในเตาเผาได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการออกซิเดชัน ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อการเย็นตัวและร้อนอย่างรวดเร็ว จะไม่แตกหักหรือเสียรูปทรงหลังจากใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ทำให้มั่นใจได้ว่าสภาพแวดล้อมอุณหภูมิภายในเตาเผาจะคงที่ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเผาผลิตภัณฑ์เซรามิกคุณภาพสูง

ลูกกลิ้งคานขวางและท่อลมเย็นมีหน้าที่สำคัญในการรองรับและระบายอากาศตามลำดับ ลูกกลิ้งคานขวางมีคุณสมบัติเด่นคือมีความเสถียรทางความร้อน ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน และทนต่อการเสียรูปที่อุณหภูมิสูง ไม่เสียรูปหรือโค้งงอง่ายหลังจากใช้งานเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูง ทำให้โครงสร้างภายในของเตาเผามีความเสถียรและการลำเลียงวัสดุเป็นไปอย่างราบรื่น ส่วนท่อลมเย็นมีหน้าที่ควบคุมการไหลของก๊าซและการกระจายอุณหภูมิภายในเตาเผา เพื่อให้มั่นใจว่าเตาเผาทำงานได้อย่างปกติ
จากมุมมองของชิ้นส่วนที่ปรับแต่งได้ ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยามีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการผลิตชิ้นส่วนเตาเผา เนื่องจากขนาดของมันแทบไม่เปลี่ยนแปลงก่อนและหลังการเผาผนึก จึงสามารถแปรรูปเป็นรูปทรงและขนาดใดก็ได้หลังจากการขึ้นรูป ผู้ผลิตเตาเผาสามารถปรับแต่งรูปทรงและข้อกำหนดต่างๆ ของชิ้นส่วนได้ตามการออกแบบเตาเผาและความต้องการในการผลิตที่แตกต่างกัน ตอบสนองความต้องการในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และรูปทรงซับซ้อน ซึ่งวัสดุอื่นๆ ทำได้ยาก
แนวป้องกันที่แข็งแกร่งของระบบกำจัดกำมะถัน
ในด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม เช่น การกำจัดกำมะถันในโรงไฟฟ้า เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกแบบปฏิกิริยาก็มีบทบาทสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนประกอบสำคัญของหัวฉีดกำจัดกำมะถัน ก๊าซไอเสียที่ปล่อยออกมาจากโรงไฟฟ้ามีสารมลพิษจำนวนมาก เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และหัวฉีดกำจัดกำมะถันเป็นเครื่องมือสำคัญในการกำจัดสารมลพิษเหล่านี้
หัวฉีดกำจัดกำมะถันที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์แบบเผาผนึกด้วยปฏิกิริยามีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความแข็งแรงสูง ความแข็งสูง ทนต่อการกัดกร่อนสูง ทนต่อการสึกหรอ และทนต่ออุณหภูมิสูง มีอายุการใช้งานที่ยาวนานเป็นพิเศษภายใต้สภาวะที่รุนแรง ซึ่งวัสดุทั่วไปไม่สามารถเทียบได้ หัวฉีดกำจัดกำมะถันที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ หัวฉีดแบบเกลียวและหัวฉีดแบบหมุนวน ซึ่งมีดีไซน์และหลักการทำงานที่แตกต่างกัน แต่สามารถทำให้สารกำจัดกำมะถันแตกตัวเป็นละอองได้อย่างมีประสิทธิภาพและสัมผัสกับก๊าซไอเสียได้อย่างเต็มที่ จึงทำให้ได้ผลลัพธ์การกำจัดกำมะถันที่ดี
ด้วยการออกแบบโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ หัวฉีดแบบเกลียวจะทำให้ของเหลวในชั้นนอกกระทบกับพื้นผิวเกลียวในมุมที่กำหนดบนหัวฉีด เปลี่ยนทิศทางการพ่นและออกจากหัวฉีด ก่อให้เกิดสนามหมอกรูปทรงกรวยที่แข็งแรง ซึ่งสามารถให้มุมการพ่นที่หลากหลาย และยังคงมีประสิทธิภาพการดูดซับสูงภายใต้แรงดันต่ำสุด หัวฉีดแบบหมุนวนช่วยให้สารละลายเข้าสู่ห้องหมุนวนของหัวฉีดจากทิศทางสัมผัส แล้วพุ่งออกจากรูในมุมฉากกับทิศทางขาเข้า การพ่นมีขนาดเล็กและสม่ำเสมอ และช่องหมุนวนมีขนาดใหญ่ จึงไม่เกิดการอุดตันได้ง่าย
สำหรับชิ้นส่วนที่ปรับแต่งได้ของระบบกำจัดกำมะถัน ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาสามารถปรับแต่งรูปทรง ขนาด และลักษณะการพ่นของหัวฉีดให้เหมาะสมที่สุดตามกระบวนการกำจัดกำมะถัน อัตราการไหลของก๊าซไอเสีย ความเข้มข้น และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่แตกต่างกัน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพและเสถียรของระบบกำจัดกำมะถัน และตอบสนองความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ
เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ผ่านกระบวนการเผาผนึกด้วยปฏิกิริยาเคมีมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมดั้งเดิม เช่น เตาเผาและระบบกำจัดกำมะถัน เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และข้อได้เปรียบที่สามารถปรับแต่งได้ เซรามิกเหล่านี้เป็นหลักประกันที่มั่นคงสำหรับการดำเนินงานการผลิตทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพ เสถียร และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และยังเป็นแรงผลักดันสำคัญในการยกระดับและพัฒนาเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมดั้งเดิมอีกด้วย