Valatav ränikarbiidist on suure jõudlusega monoliitne tulekindel, mis on loodud rasketes tööstuskeskkondades, mida vaevavad kiire mehaaniline hõõrdumine, keemiline räbu korrosioon ja termiline šokk. Olmejäätmete põletusahjudes, tsirkuleeriva keevkihiga (CFB) kateldes ja tsemendiahjude tertsiaarsetes õhukanalites töötades 1300–1600 kraadi, lagunevad tavapärased kõrge alumiiniumoksiidiga tulekindlad materjalid kiiresti tahkete osakeste erosiooni ja leelise aurude rünnaku tõttu. Kõrge puhtusastmega kristallilise ränikarbiidi (SiC) terade maatriksite kasutamine, mis on ühendatud ülipeente reaktiivse alumiiniumoksiidi ja madala tsemendisisaldusega sideainetega, tagavad need koostised sulatuha vastu mittemärguvad omadused, kõrge soojusjuhtivuse (3,5–5,5 W/m·K 1000 kraadi juures) ja ASTM C704 abrasioni kadu alla .
Keemiliste klasside mõistmine – alates standardsetest JCSIC-55 ja JCSIC-70 segudest kuni raskete ja kõrge alumiiniumoksiidi kulumiskindlate klassideni JCSIC-75 ja JCSIC-90 – aitab tehase inseneridel vältida planeerimata seisakuid ja vähendada tulekindlate materjalide olelusringi kulusid.
Tehnilised andmed: ametlik tehase jõudlusmaatriks
Materjali struktuurne vastupidavus tuleneb kõrgekvaliteedilistest mustadest SiC täitematerjalidest, mis on kombineeritud tihedate madala tsemendisisaldusega maatriksitega. Kristallilise ränikarbiidi erakordne kõvadus (Mohs 9,2, ainult teemandi järel) tagab suurepärase löögikindluse õhus lendlevate tuhaosakeste vastu, mis liiguvad kiirusega 25–40 meetrit sekundis.
Allpool on meie tehase tootmisstandarditest ja ISO-sertifikaadiga laboratoorsetest katsearuannetest tuletatud kontrollitud füüsikalised ja keemilised spetsifikatsioonid:
Ametlik ränikarbiidist valatav kvaliteetmaatriks
| Parameeter / füüsiline omadus |
Standardne hinne SIC-55 |
Tööstuslik klass SIC-70 |
Kulumiskindel SIC-75 |
Raskeveokitega SIC-90 |
Testimisstandard |
|---|---|---|---|---|---|
| Al2O3 + SiC sisaldus (%) | Suurem või võrdne 55,0 | Suurem või võrdne 70,0 | Suurem või võrdne 75,0 | Suurem või võrdne 90,0 | XRF / Keemiline |
| Al2O3 sisaldus (%) | 45.0 | 40.0 | Kõrge alumiiniumoksiidi maatriks | Kõrge alumiiniumoksiidi maatriks | ISO 12677 |
| Fe2O3 sisaldus (%) | Väiksem või võrdne 2,0 | Väiksem või võrdne 2,0 | Väiksem või võrdne 1,5 | Väiksem või võrdne 1,5 | ISO 12677 |
| Puistetihedus (g/cm³) | Suurem või võrdne 2,25 | Suurem või võrdne 2,30 | Suurem või võrdne 2,60 | Suurem või võrdne 2,80 | ASTM C134 |
| Külmpurustustugevus (110 kraadi × 24 tundi) | Suurem või võrdne 50,0 MPa | Suurem või võrdne 60,0 MPa | Suurem või võrdne 80,0 MPa | Suurem või võrdne 100,0 MPa | ASTM C133 |
| Külmpurustustugevus (1100 kraadi × 3 tundi) | Suurem või võrdne 60,0 MPa | Suurem või võrdne 80,0 MPa | Suurem või võrdne 100,0 MPa | Suurem või võrdne 110,0 MPa | ASTM C133 |
| Külm paindetugevus (110 kraadi × 24 tundi) | Suurem või võrdne 6,0 MPa | Suurem või võrdne 8,0 MPa | Suurem või võrdne 7,0 MPa | Suurem või võrdne 9,0 MPa | ASTM C133 |
| Külm paindetugevus (1100 kraadi × 3 tundi) | Suurem või võrdne 8,0 MPa | Suurem või võrdne 10,0 MPa | Suurem või võrdne 8,0 MPa | Suurem või võrdne 10,0 MPa | ASTM C133 |
| Püsiv lineaarne muutus (1100 kraadi × 3 h) | ±0.4% | ±0.3% | ±0.3% | ±0.3% | ASTM C113 |
| Maksimaalne töötemperatuur ( kraad ) | 1300 kraadi | 1400 kraadi | 1500 kraadi | 1600 kraadi | Püromeetriline koonus |
Soojuspaisumispingele alluvate suure kiirusega ahjusektsioonide projekteerimisel integreerivad tööstusettevõtjad regulaarselt meieränikarbiidist valatavkoos spetsialiseerunudroostevabast terasest ankursüsteemid ja tihedadmadala tsemendiga valatavüleminekutsoonid.
Kulumiskindlus ja räbu hülgamine: miks ränikarbiidi toimivus ületab boksiidi
Tööstuslikes söekateldes, tsemenditehastes ja jäätmeenergia rajatistes on tulekindlad vooderdised silmitsi kahe peamise hävitamismehhanismiga: abrasiivne erosioon ja vedela räbu adhesioon. Kristalliline SiC muudab põhjalikult seda, kuidas tulekindel aine interakteerub nende hävitavate jõududega:
1. Suurepärane mehaaniline kõvadus ja mikrostruktuuriline tugevus
Standardse tulekindla boksiidi täitematerjali Mohsi kõvadus on 7,5–8,0. Kvartsirikka kivisöe lendtuha või põletamata klinkriosakeste pideva kokkupuute korral erodeerub sidemaatriks, mis lõdvendab täitematerjale. Seevastu kristalsed ränikarbiidi terad (Mohs 9.2) neelavad kineetilisi lööke ilma lõhenemismurdudeta. ASTM C704 kulumiskatsetes näitab meie JCSIC-90 koostise mahuline kulumiskadu vaid 3,8–4,5 cm3, mis on 60% parem võrreldes tavaliste 70% alumiiniumoksiidiga tulekindlate materjalidega.
2. Mittemärguva pinna keemia hapete ja leeliste räbude vastu
Ränikarbiidil on madal pinnavaba energia, mis loob kõrge kontaktnurga sulaklaasi, värviliste metallide ja leeliselise tuha vastu. Klooritud plasti ja olmemuda põletavates jäätmepõletusahjudes üritavad tulekindlatesse pooridesse tungida lenduvad leeliseaurud (K2O, Na2O) ja sula lendtuhk. SiC takistab sularäbu kleepumist või tihedate kogunemiste teket, hõlbustades räbu sujuvat äravoolu ja kõrvaldades tugevate puhastusvasarade põhjustatud mehaanilised kahjustused.
3. Kiire soojuse hajumine termilise šoki vältimiseks
Soojusjuhtivusega üle 4,0 W/m·K (tavaliste šamottmaterjalide omast kolm korda suurem) kannab see tulekindel soojus kiiresti tööpinnalt eemale varukonstruktsiooni või katla veetorudesse. See kiire soojuse hajumine summutab järsud termilised gradiendid, hoides ära mikropraod ja pinna lõhenemise, mis on põhjustatud katla kiirest käivitamisest ja hädaolukorrast väljalülitumisest.
Peamised tööstuslikud rakendused: sihtkulumise tsoonid
Valatava ränikarbiidi selged omadused muudavad selle kindlaksmääratud standardiks kriitilistes töötlemistsoonides:
1. Olme- ja ohtlike jäätmete põletusahjud
Sihtkohad:Esmase põlemiskambri külgseinad, resti vesiseina tsoonid, jäätmesöötmisrennid ja alumised tuhapunkri seinad.
Kasutustingimused:Temperatuurid 950 kuni 1150 kraadi koos agressiivsete halogeeniaurudega (HCl, Cl2, HF) ja sulanud raskmetallide oksiididega. JCSIC-70 ja JCSIC-75 takistavad happelise gaasi läbitungimist, vältides samal ajal massilise räbu kogunemist vesijahutusega toruseintele.
2. Tsirkuleerivad keevkihtkatlad (CFB).
Sihtkohad:Tsükloniseparaatorid, tsükloni sihttsoonid, silmustihendid, tagasivooluventiilid ja alumise ahju veeseina ülemineku päised.
Kasutustingimused:Abrasiivse ringleva kihi materjali (liiv ja tuhk) tihedad kontsentratsioonid gaasikiirustel kuni 30 m/s 850 kuni 950 kraadi juures. Tugev JCSIC-90 tagab vajaliku kuumtugevuse (CCS suurem kui 110 MPa või sellega võrdne), et takistada lõikamist ja libisevat erosiooni.
3. Tsemendi pöördahjusüsteemid
Sihtkohad:Ahju kapoti tühjendusseinad, tertsiaarsed õhukanalite põlved, klinkrijahuti tõmbekaared ja kaltsineerimisahju põleti torud.
Kasutustingimused:Tugev leelissoola aurude rünnak koos kõrge temperatuuriga klinkritolmu hõõrdumisega. SiC mittemärguvad omadused välistavad kattekihi kogunemise tertsiaarsetes õhukanalites, kaitstes samal ajal teraskesta ülekuumenemise eest.
Katlatsoonide kaitsmiseks, mis ei puutu otseselt kokku abrasiivse kokkupõrkega, kombineerivad insenerid sageli SiC vooderdusi standardsetega.alumiiniumoksiidist ränidioksiidi tulekindel tellisvaruseinad soojusefektiivsuse ja kapitaliinvesteeringute optimeerimiseks.
Raketise, ankurdamise ja paigaldamise juhised
Vooderdise kampaania eluea maksimeerimiseks on vaja hoolikat põllu paigutust ja ankurdamist:
Vee lisamise kontroll (4,5% kuni 5,5%):Tiheda, madala tsemendisisaldusega süsteemidena koostatud liigne segamisvesi suurendab märkimisväärselt avatud poorsust ja halvendab kulumiskindlust. Vett tuleb lisada täpselt kaalu järgi, kasutades puhast joogikõlblikku vett temperatuuril 15-25 kraadi.
Sundtoimega mehaaniline segamine:Kasutage suure efektiivsusega pannisegisti või planetaarsegisti. Segage toorsegu ülipeente dispergeerivate ainete homogeniseerimiseks 1,5 minutit, lisage 80% vett ja segage 2 minutit, seejärel reguleerige ülejäänud veega ja segage viimased 2 minutit, kuni saavutatakse vedel tiksotroopia. Ärge kunagi kasutage standardseid gravitatsiooniga tsemendisegisteid.
Ankru paigutuse ja laiendamise kaitse: Use heat-resistant stainless steel anchors (grade SS310S or Inconel 601) in high-temperature zones (>900 kraadi) või SS304 jahedamates tsoonides. Ankrud peavad olema paigutatud 150–200 mm kaugusele astmelise rombikujulise mustriga. Iga ankruots peab olema kaetud plastikotsade või vinüülteibiga (1,0–1,5 mm paksune), et võimaldada terase soojuspaisumist ilma vooderdust pragunemata.
Vibratsiooniline tihendus:Asetage segu 200 kuni 250 mm kihtidena. Kasutage kõrgsageduslikke sisemisi sukelvibraatoreid (50–60 Hz). Sisestage kiiresti ja tõmmake aeglaselt (2 kuni 3 cm/s) välja niipea, kui pind läigib ja õhumullid lakkavad tõusmast. Ärge kunagi laske vibreerivatel nõeltel kokku puutuda keevitatud ankrujalgadega.
Kõvenemise ja termilise küpsetamise ajakava
Tihedad osakeste maatriksid takistavad niiskuse kiiret evakueerimist. Kiire esialgne kuumenemine võib tekitada sisemise aururõhu ja järsu pinna lõhenemise:
Kõvenemine keskkonnas (24–36 tundi):Niisutuse niiskuse säilitamiseks katke värskelt valatud vooderdused polüetüleenkilega. Säilitage ümbritseva õhu temperatuur üle 15 kraadi. Ribad moodustuvad alles pärast rohelise tugevuse saavutamist (CCS suurem või võrdne 50 MPa).
1. etapp (ümbris kuni 150 kraadi):Kuumutage aeglaselt 15 kraadi tunnis. Vaba mehaanilise vee väljajuhtimiseks hoidke 150 kraadi juures 1 tund 25 mm voodri paksuse kohta.
2. etapp (150 kuni 350 kraadi):Kuumutage 15 kraadi tunnis 350 kraadini. Hoidke 1 tund 25 mm paksuse kohta, et eemaldada kaltsiumaluminaathüdraatidest keemiliselt ühendatud vesi.
3. etapp (350 kraadi töötemperatuurini):Kuumutage 25-35 kraadi tunnis töötemperatuurini. Vooder on nüüd täielikult paagutatud ja ahju laadimiseks valmis.
Korduma kippuvad küsimused (KKK)
Kas valatav ränikarbiidi oksüdeerub kõrgel temperatuuril?
Ränikarbiid alustab aktiivset oksüdatsiooni üle 800 kraadi hapnikurikkas keskkonnas, muutes ränidioksiidi ränidioksiidiks (SiO2). Tihedates madala tsemendisisaldusega koostistes tekitab see reaktsioon aga amorfse ränidioksiidi klaasist kaitsva pinnakihi, mis sulgeb sisemised mikropoorid, peatades edasise sisemise oksüdatsiooni kuni 1400 kuni 1500 kraadini.
Kas seda materjali saab paigaldada kuiv- või märgpüssimise teel?
Spetsiaalselt modifitseeritud püstoliklassid sisaldavad pneumaatiliseks remondiks kiiresti kivistuvaid koagulante ja plastifikaatoreid. Uute konstruktsioonide maksimaalse tiheduse ja väikseima ASTM C704 kulumiskao saavutamiseks on siiski eelistatud meetod vibratsioonivalu.
Kuidas on ränikarbiidi maksumus võrreldav kõrge alumiiniumoksiidiga tulekindlate materjalidega?
Ränikarbiidi tooraine maksab ligikaudu 2,5–3,5 korda rohkem kui kaltsineeritud boksiidi. Kõrge kulumisvõimega tsoonides, kus tavalised boksiidist valatud materjalid erodeerivad 4–6 kuu jooksul, töötavad JCSIC-75 ja JCSIC-90 aga regulaarselt 18–24 kuud ilma uuesti vooderdamata, tagades märkimisväärse netokulude kokkuhoiu töötunni kohta.
Tehase otsehange ja tehniline pakkumise tugi
Topower Refractory toodab ISO 9001:2015 sertifikaadiga ränikarbiidist valatavaid materjale, kokkupandavaid tsükloniplokke ja kohandatud põletikomplekte elektritootmis-, tsemendi- ja keemiatöötlemisrajatiste jaoks kogu maailmas.
Standardne pakend:25 kg mitmekihilised niiskuskindlad jõupaberkotid, kaubaalustel ja kokkutõmbumispakendis; või 1,0–1,25 tonni raskeveokite polüpropüleenist puistekotid.
Minimaalne tellimuse kogus (MOQ):5 tonni standardklasside jaoks; nõudmisel on saadaval kohandatud koondsuurused.
Kohaletoimetamise logistika:FOB Qingdao või Tianjini sadam; tüüpiline tootmisaeg on 7–12 tööpäeva.
Tehnilise inseneri otsekontakt: inquiry@topower.tech(Täielikud tehnilised andmelehed, ankru paigutusjoonised ja ametlikud kommertspakkumised esitatakse 4 töötunni jooksul).
