Ključna uloga zelenog silicijevog karbidnog praha u vatrostalnim materijalima
Zeleni silicijev karbidni prah, ime zvuči žestoko. U biti je to vrstasilicijev karbid (SiC), koji se topi na temperaturi većoj od 2000 stupnjeva u otpornoj peći sa sirovinama poput kvarcnog pijeska i naftnog koksa. Razlikuje se od uobičajenogcrni silicijev karbid, ima preciznu kontrolu procesa u kasnijoj fazi taljenja, s vrlo malo nečistoća i visokom kristalnom čistoćom, pa ima jedinstvenu zelenu ili tamnozelenu boju. Ova „čistoća“ daje mu gotovo ekstremnu tvrdoću (Mohsova tvrdoća je visoka čak 9,2-9,3, druga je odmah iza dijamanta i borovog karbida) te izuzetno izvrsnu toplinsku vodljivost i čvrstoću na visokim temperaturama. U području vatrostalnih materijala, to je „tvrda kost“ koja može izdržati, boriti se, zagrijavati i graditi.
Dakle, kako ovaj zeleni prah može pokazati svoju snagu u surovom svijetu vatrostalnih materijala i postati nezamjenjiv "ključni čovjek"?
Poboljšajte čvrstoću i lijevajte "čelične kosti" otporne na visoke temperature: Vatrostalni materijali se najviše boje da "neće moći izdržati" visoke temperature, da će omekšati i urušiti se.Zeleni mikroprah silicij-karbidaima izuzetno visoku tvrdoću i izvrsnu čvrstoću na visokim temperaturama. Dodavanje u razne vatrostalne betone, materijale za nabijanje ili opeke je kao dodavanje visokočvrste čelične mreže u beton. Može formirati čvrsti potporni kostur u matrici, uvelike se odupirući deformaciji i omekšavanju materijala pod opterećenjem na visokim temperaturama. Za betonske betone kanala željeza visoke peći velike čeličane prije su korišteni obični materijali koji su brzo erodirali, protok željeza nije se mogao povećati, a često održavanje odgađalo je proizvodnju. Kasnije su postignuti tehnički prodori i udio...zeleni mikroprah silicij-karbida znatno se povećao. „Hej, nevjerojatno je!“ Direktor radionice kasnije se prisjetio: „Kad je novi materijal stavljen, rastaljeno željezo je teklo, strana kanala je očito bila 'izgrizena', brzina protoka željeza okrenuta naopako, a broj održavanja smanjen je za više od polovice, a uštede su bile pravi novac!“ Ova žilavost je osnova za dugovječnost opreme za visoke temperature.
Poboljšajte provođenje topline i ugradite „hladnjak“ na materijal: Što je vatrostalni materijal toplinski izolirajući, to bolje! Za mjesta poput vrata koksnih peći i bočnih stijenki aluminijskih elektrolitskih ćelija, sam materijal mora brzo provoditi unutarnju toplinu kako bi se spriječilo da lokalna temperatura bude previsoka i oštećena. Toplinska vodljivost zelenog mikropraha silicij-karbida definitivno je „izvrstan učenik“ među nemetalnim materijalima (koeficijent toplinske vodljivosti na sobnoj temperaturi može doseći više od 125 W/m·K, što je desetke puta više od običnih glinenih opeka). Dodavanje u vatrostalni materijal u određenom dijelu je poput ugradnje učinkovite „toplinske cijevi“ u materijal, što može značajno poboljšati ukupnu toplinsku vodljivost, pomoći da se toplina brzo i ravnomjerno rasprši te izbjeći lokalno pregrijavanje i ljuštenje ili oštećenje uzrokovano „žgaravicom“.
Poboljšajte otpornost na toplinske udare i razvijte sposobnost „ostanka mirnog u suočavanju s promjenama“: Jedan od najproblematičnijih „ubojica“ vatrostalnih materijala je brzo hlađenje i zagrijavanje. Peć se uključuje i isključuje, a temperatura snažno fluktuira, a obični materijali lako „eksplodiraju“ i ljušte se.Zeleni silicijev karbidMikroprah ima relativno mali koeficijent toplinskog širenja i brzu toplinsku vodljivost, što može brzo uravnotežiti naprezanje uzrokovano temperaturnom razlikom. Njegovo uvođenje u vatrostalni sustav može značajno poboljšati sposobnost materijala da se odupre naglim promjenama temperature, odnosno „otpornost na toplinski šok“. Lijevani željezni element na ustima peći rotacijske cementne peći izložen je najtežim hladnim i vrućim šokovima, a njegov kratki vijek trajanja bio je dugogodišnji problem. Iskusni inženjer za izgradnju peći rekao mi je: „Od upotrebe visokočvrstih lijevanih elemenata sa zelenim mikroprahom silicij-karbida kao glavnim agregatom i prahom, učinak je bio trenutan. Kada puše hladan vjetar dok je peć zaustavljena radi održavanja, drugi dijelovi pucketaju, ali ovaj materijal na ustima peći je čvrst i stabilan, a ima manje površinskih pukotina. Nakon ciklusa, gubitak je vidljivo smanjen, što štedi mnoge napore popravka!“ Ova „smirenost“ služi za suočavanje s usponima i padovima u proizvodnji.
Jerzeleni mikroprah silicij-karbida Kombinirajući visoku čvrstoću, visoku toplinsku vodljivost, izvrsnu otpornost na toplinske udare i snažnu otpornost na eroziju, postao je „srodna duša“ u formuliranju modernih visokoučinkovitih vatrostalnih materijala. Od visokih peći, konvertora, željeznih rovova i torpednih spremnika u metalurgiji željeza i čelika do elektrolitskih ćelija u obojenoj metalurgiji; od ključnih dijelova cementnih i staklarskih peći u industriji građevinskog materijala do visoko korozivnih peći u područjima kemijske industrije, električne energije i spaljivanja otpada, pa čak i lijevnih čaša i čeličnih opeka za lijevanje... Gdje god postoji visoka temperatura, habanje, nagle promjene i erozija, ovaj zeleni mikroprah je aktivan. Tiho je ugrađen u svaku vatrostalnu opeku i svaki kvadrat lijevanog materijala, pružajući čvrstu zaštitu za „srce“ industrije – visokotemperaturne peći.
Naravno, sam „uzgoj“ zelenog mikropraha silicij-karbida nije jednostavan. Od odabira sirovine, precizne kontrole procesa taljenja u otpornoj peći (kako bi se osigurala čistoća i zelenost), do drobljenja, mljevenja, kiseljenja i uklanjanja nečistoća, hidrauličke ili precizne klasifikacije protokom zraka, do strogog pakiranja prema raspodjeli veličine čestica (od nekoliko mikrona do stotina mikrona), svaki korak je povezan sa stabilnim performansama konačnog proizvoda. Konkretno, čistoća, raspodjela veličine čestica i oblik čestica mikropraha izravno utječu na njegovu disperzibilnost i učinak u vatrostalnim materijalima. Može se reći da je visokokvalitetni zeleni mikroprah silicij-karbida sam po sebi proizvod kombinacije tehnologije i vještine.