Silicio karbido liejiniaipastaraisiais metais tapo viena iš labiausiai aptarinėjamų ugniai atsparių medžiagų, ypač pramonės šakose, kurioms reikalingas didelis atsparumas šiluminiam smūgiui, atsparumas dilimui ir greitas šilumos{0}}perdavimas. Kai krosnys tampa efektyvesnės-, o gamybos ciklai tampa vis reiklesni, inžinieriai ima abejoti, ar tradiciniai šamotiniai liejiniai vis dar gali atitikti šiuolaikinius aptarnavimo reikalavimus-, ar „Sic Castables“ siūlo žymiai geresnį sprendimą.
„Topower“ pateikia išsamų techninį ugniai atsparių silicio karbido ir šamotinių liejinių palyginimą, daugiausia dėmesio skiriant jų veikimui šiluminio ciklo metu, cheminiam atsparumui, mechaniniam stabilumui ir ilgalaikėms{0}}eksploatacinėms sąnaudoms.
1. Kas yra silicio karbido liejiniai?
SIC Castables yra didelio našumo{0}}neformos ugniai atsparios medžiagos, kurių sudėtyje yra SiC dalelių, aliuminio oksido rišiklių ir priedų, kurie pagerina atsparumą sukepimui ir oksidacijai. Dėl unikalių SiC savybių, didelio šilumos laidumo, didelio mechaninio stiprumo ir puikaus atsparumo šiluminiam smūgiui-šie liejiniai plačiai naudojami: plieninėse pakartotinio šildymo krosnyse, cemento krosnių pirminiuose šildytuvuose, aukštakrosnių bėgeliuose, deginimo krosnyse, aliuminio lydymo krosnyse, degiklių blokuose ir krosnių balduose.
Įprastas SiC kiekis svyruoja nuo 15% iki 80%, priklausomai nuo naudojimo. Didesnis SiC kiekis užtikrina geresnį šiluminio ciklo stabilumą, atsparumą dilimui ir atsparumą šlako poveikiui.
2. Kas yra tradiciniai šamotiniai liejiniai?
Šamoto liejiniai yra aliuminio -siliikato pagrindu pagaminti ugniai atsparūs elementai, daugiausia pagaminti iš: šamoto užpildų, šamoto rišiklių, kalcio aliuminato cemento, silicio užpildų
Jie buvo plačiai naudojami dešimtmečius dėl mažos kainos, stabilaus veikimo ir lengvo montavimo. Tačiau tradiciniai šamoto liejiniai veikia prastai, kai:
Staigūs temperatūros pokyčiai
Didelio dilimo aplinkos
Atmosferos mažinimas
Išlydyto metalo apšvita
Dėl to jie mažiau tinka šiuolaikiniams didelės{0}}greičių, aukštos temperatūros{1}}pramoniniams ciklams.
3. Šiluminis atsparumas važiavimui dviračiu: kodėl laimi silicio karbido liejiniai
Šiluminis ciklas-greitas kaitinimas ir vėsinimas krosnies veikimo metu-yra vienas iš svarbiausių veiksnių, turinčių įtakos ugniai atsparių medžiagų tarnavimo laikui. Įtrūkimai, skilimas ir terminis nuovargis dažnai atsiranda dėl pasikartojančių temperatūros svyravimų.
SiC pagerina šiluminio ciklo efektyvumą:
Didelis šilumos laidumas (greitas šilumos paskirstymas → sumažintas šiluminis įtempis), mažas šiluminio plėtimosi koeficientas, stiprus tamprumo modulis
,Puikus įtrūkimų{0}}elgesys.
Dėl šių savybių ugniai atsparūs silicio karbido liejiniai išlaiko struktūrinį vientisumą net veikiami staigių 800–1200 laipsnių temperatūros svyravimų.
Šamote yra aliuminio -silikato fazės, kurios:
Agresyviau plečiasi kaitinant, po pasikartojančių ciklų susidaro mikro{0}}įtrūkimai, praranda konstrukcinį stiprumą, kai yra veikiamas šiluminio šoko
Dėl to jie linkę anksti išskilti, ypač šalia degiklio zonų arba greitai{0}}kaitimo zonų.
4. Mechaninis stiprumas ir atsparumas dilimui
Silicio karbido liejiniai: SiC dalelės užtikrina: didelį atsparumą erozijai, puikų atsparumą dilimui, didelį trūkimo modulį, aukštą{0}}temperatūros stiprumo išlaikymą
Dėl to jie idealiai tinka: aukštakrosnių bėgeliams, snapelių įdėklams, degiklio blokams, pašildytuvo ciklono įvadams
Šamoto liejiniai: šamotas turi: mažesnį atsparumą dilimui, mažėjantį stiprumą virš 1000 laipsnių, prastą atsparumą didelio greičio dulkėms ir klinkeriui
Taigi šamotiniai liejiniai žymiai greičiau susidėvi abrazyvinėje aplinkoje.
5. Atsparumas cheminei korozijai
SiC pasižymi puikiu cheminiu stabilumu tiek rūgštinėje, tiek šarminėje aplinkoje. Tai ypač naudinga pramonės šakoms, kuriose yra daug šarminių -sieros- ar anglies monoksido atmosferų.
Sic Castables atsparūs: šarmų poveikiui, sieros korozijai, akmens anglių pelenams, išlydytam metalui, cheminiams garams, mažinantiems atmosferą
Šamotiniai liejiniai yra pažeidžiami: šarminių garų atakos, šlako prasiskverbimo, išlydyto metalo korozijos
Šis cheminis pranašumas labai pagerina silicio karbido ugniai atsparių liejinių tarnavimo laiką atšiaurioje krosnies aplinkoje.
6. Šilumos laidumas ir energijos vartojimo efektyvumas
Vienas iš svarbiausių eksploatacinių savybių skirtumų yra šilumos laidumas.
Silicio karbido liejiniai: SiC šilumos laidumas yra iki penkių kartų didesnis nei šamoto užpildų.
Privalumai: greitesnis šilumos perdavimas, mažesni šilumos nuostoliai, greitesnis šildymas krosnyje, geresnis kuro efektyvumas, pramonės šakoms, siekiančioms taupyti energiją, tai yra didelis privalumas.
Šamoto liejiniai: Šamotas turi mažą šilumos laidumą, o tai gali būti naudinga izoliacijai, bet sulėtina: įkaitimo -kreivės, degiklio efektyvumas, temperatūros stabilumas. Didelio-našumo pramoninėms krosnims tai tampa ilgalaikiu- trūkumu.
7. Įdiegimas ir džiovinimas-: kas lengviau?
Šamoto liejinius lengviau montuoti dėl jų paprastos sudėties ir nuspėjamo kietėjimo.
Silicio karbido liejiniams gali prireikti: kontroliuojamo vandens papildymo, vibracinio tankinimo, optimizuotų džiovinimo kreivių
Tačiau tinkamai įdiegus, jie užtikrina puikų ilgalaikį{0}}stabilumą.
Sic Castables yra pranašesni už tradicinius šamoto liejinius visose pagrindinėse kategorijose, kurios svarbios šiuolaikinėms pramoninėms krosnims,{0}}ypač šiluminio ciklo reikmėms.
Pramonės šakoms, kurioms reikalingas maksimalus patvarumas, atsparumas šiluminiams smūgiams ir trumpesnė prastovos trukmė, bus daug naudos atnaujinus į silicio karbido ugniai atsparius liejinius.
