Većina lijevanih ploča dizajnirana je za izolaciju. Silicijum karbid liveni je drugačiji - dizajniran je da istovremeno provodi, otporan na habanje i hemijski napad.
Ako zid vaše peći kvari zbog abrazije, a ne od topljenja, ako je vašem izmjenjivaču topline potreban materijal koji zapravo može prenijeti toplinu na 1200 stepeni, ili ako vaša obloga visoke peći gubi vijek trajanja zbog napada alkalne pare - SiC liveni je ono što gledate.
Ovaj vodič pokriva sisteme vezivanja, ključne specifikacije, gde radi, a gde ne, i kako dobijamo i testiramo svaku seriju.
Zašto silicijum karbid liveni? Šta ga čini drugačijim
Evo ključnog kompromisa.Visokokvalitetna glinicase bira kada želite nisku toplotnu provodljivost - pokušavate da zadržite toplotu u peći. Lijevni materijal od silicijum karbida se bira kada želite visoku toplotnu provodljivost, visoku otpornost na habanje ili oboje.
Tri broja koja objašnjavaju razliku:
Toplotna provodljivost:SiC za livenje: 8–18 W/m·K na 1000 stepeni . 80% Al₂O₃ za livenje: 2,0–2,5 W/m·K. SiC prenosi toplotu 4–8 puta brže - kritično za rashladne letve u visokim pećima gde vam je potrebna školjka da ostane hladna.
Otpornost na abraziju:SiC tvrdoća je po Mohsu 9–9,5. Za referencu, korund (Al₂O₃) je Mohs 9. Ali SiC bolje održava svoju tvrdoću na povišenim temperaturama, što ga čini poželjnim izborom u zonama sa udarom čestica velike brzine - zone za hlađenje cementne peći, rešetke za spaljivanje.
Alkalna otpornost:SiC formira pasivni sloj SiO₂ u uslovima oksidacije, otporan na napad alkalne pare u gornjim zonama visoke peći. Visokokvalitetna glinica progresivno korodira pod K₂O i Na₂O parama iznad 1000 stepeni.
Jedno iskreno upozorenje: SiC oksidira u jako oksidirajućim atmosferama iznad 1400 stepeni. Ako je vaša primjena čista oksidirajuća atmosfera na visokoj temperaturi bez mehaničkih zahtjeva, visoka glinica je stabilnija i jeftinija.
Sistemi vezivanja: vezani oksidom naspram nitridnih veza u odnosu na Si₃N₄-SiC
Sistem vezivanja određuje ponašanje livenog materijala na visokoj temperaturi iu različitim atmosferama.
SiC vezan oksidom za livenje:Koristi Al₂O₃ ili SiO₂ kao fazu vezivanja. Proizvedeno pečenjem u oksidirajućoj atmosferi. Najbolje za: zone hlađenja cementnih peći, rešetke za spaljivanje, peći od obojenih metala. Maksimalna radna temperatura: 1400–1500 stepeni. Cijena: najniža u porodici SiC.
Nitridno vezan SiC liveni (Si₃N₄ vezani):Vezana faza je silicijum nitrid, nastao reakcijom nitriranja tokom pečenja u atmosferi azota. Najbolje za:vatrostalne visoke pećioblasti tujere i otvora, aluminijske kontaktne zone, aplikacije koje zahtijevaju visoku čvrstoću na 1400–1600 stepeni. Superiorna otpornost na termalni udar u odnosu na oksidno vezanje. Trošak: 30–50% premije u odnosu na oksidno vezano.
SiC-SiC kompozitni liveni: High SiC content (>70%) sa matricom na bazi SiC. Koristi se u najzahtjevnijim aplikacijama za abraziju i toplinsku provodljivost. Prilagođena formulacija, duže vrijeme isporuke.
| Vrsta vezivanja | SiC% opseg | Maksimalna temperatura (stepen) | Thermal Cond. @1000 stepeni | Najbolja atmosfera |
|---|---|---|---|---|
| Vezani oksidom | 30–60 | 1450 | 8–12 W/m·K | Oksidirajuće / neutralno |
| Vezan nitridom (Si₃N₄) | 50–75 | 1600 | 12–16 W/m·K | Smanjenje / neutralno |
| SiC-SiC kompozit | 70–85 | 1700 | 15–18 W/m·K | Neutralan / inertan |
Ključne specifikacije prema stepenu sadržaja SiC
| Nekretnina | 40% SiC | 60% SiC | 75% SiC |
|---|---|---|---|
| Sadržaj SiC (%) | 38–42 | 58–62 | 73–77 |
| Zapreminska gustina (g/cm³) | 2.55–2.70 | 2.65–2.80 | 2.75–2.90 |
| Prividna poroznost (%) | 14–18 | 12–16 | 10–14 |
| CCS @ 110 stepeni (MPa) | 60–90 | 80–110 | 100–140 |
| CCS @ 1000 stepeni (MPa) | 80–110 | 100–140 | 120–160 |
| Čvrstoća na savijanje @ 1000 stepeni (MPa) | 12–18 | 18–25 | 22–32 |
| Toplotna provodljivost na 1000 stepeni (W/m·K) | 8–10 | 12–14 | 15–18 |
| Maksimalna radna temperatura (stepen) | 1450 | 1500 | 1600 |
Zone primjene u kojima SiC Castable nadmašuje visoku glinicu
Visoka peć Tuyere zona
Ovo je vodeća aplikacija za SiC livenje. Područje tujere vidi 1300-1500 stepeni, redukujuću atmosferu, vruću eksploziju velike brzine (vazduh + koksni gas) i abrazivne čestice koksa. SiC vezani oksidom se tu bori - Si₃N₄-SiC vezani nitridom je standardni izbor.
Poboljšanje životnog vijeka kampanje koje smo dokumentirali: čeličana u jugoistočnoj Aziji prešla je sa 70% Al₂O₃ koji se može lijevati na nitridno vezan 60% SiC. Interval ponovnog oblaganja Tuyere zone produžen je sa 8 mjeseci na 18 mjeseci.
Rešetka za spaljivanje otpada i medicinskih proizvoda
Visoka abrazija od otpadnih materijala + korozivnih gasova HCl i SO₂ + termički ciklus. Oksidno vezan 40–60% SiC podnosi ovo okruženje bolje od visokog sadržaja glinice. SiO₂ pasivni sloj je otporan na napad hlorida.
Zona hlađenja cementne peći
Zona hlađenja vidi 600–1000 stepeni sa visokim stepenom abrazije klinker prašine i termičkim ciklusom. 40–60% SiC oksid vezan za livenje je standard za hladnije bočne zidove i rešetke. Tamo gdje standardno livenje sa visokim sadržajem glinice traje 6-9 mjeseci, SiC obično postiže 18-24 mjeseca.
Peći za topljenje i držanje aluminijuma
Rastopljeni aluminijum napada visoku glinicu koja se može liti putem redukcijskih reakcija (Al₂O₃ + Al → Al₂O + AlO). SiC je otporan na napad taline aluminijuma i poželjan je materijal za oblaganje za aluminijske kontaktne zone. Napomena: za aluminijske obloge lonca, konsultujte nas o specifičnoj klasi - atmosfera i temperaturni profil utiču na izbor SiC.
Cijevi izmjenjivača topline i rekuperatora
Za izmjenjivače topline plin-gas ili plin-tečnost koji rade iznad 1000 stepeni, SiC liveni obezbeđuje toplotnu provodljivost potrebnu da bi oprema bila funkcionalna. Standardni vatrostalni liveni materijali su previše izolacijski da bi ovdje funkcionirali. Protokol miješanja, vibracija i očvršćavanja
SiC lijevani slijedi slične principe ugradnje kao i lijevani proizvodi s visokim sadržajem glinice, s dvije ključne razlike:
Dodatak vode:SiC liveni je manje popustljiv u odnosu na omjer vode jer se čestice SiC ne vezuju za cement na isti način kao glinica. Ostanite unutar ±0,5% specificiranog omjera vode.
| Ocjena | Dodatak vode (% suhe težine) |
|---|---|
| Oksidno vezan 40% SiC | 6.0–7.5% |
| Oksidno vezan 60% SiC | 5.5–7.0% |
| Nitridno vezan 60% SiC | 5.0–6.5% |
Vrijeme miješanja:4-6 minuta u mikseru sa prinudnim djelovanjem. SiC agregatu je potrebno više vremena za miješanje u odnosu na livene proizvode od čistog aluminijuma kako bi se postigla ujednačena distribucija.
Kriva isušivanja:
| Stage | Temperatura | Rate | Čekaj |
|---|---|---|---|
| 1 | Ambijent → 120 stepeni | 15 stepeni /sat | 8 hrs |
| 2 | 120 stepeni → 400 stepeni | 20 stepeni/sat | 4 hrs |
| 3 | 400 stepeni → 700 stepeni | 25 stepeni/sat | 2 hrs |
| 4 | 700 stepeni → Rad | 30–50 stepeni/sat | Po procesu |
Atmosferska nota za nitridno vezan SiC:Prvo zagrevanje do 600 stepeni na vazduhu je u redu. Iznad 700 stepeni, ako je moguće, pređite na azot ili redukcionu atmosferu da bi se očuvala faza vezivanja Si₃N₄.
Kontrola kvaliteta - provjera čistoće SiC
Sadržaj SiC je tamo gdje je rizik zamjene najveći. Lijevani proizvod s oznakom "60% SiC" može sadržavati čak 45% SiC ako dobavljač miješa silicijum niskog kvaliteta ili silicijum oksikarbidno punilo.
Naš QC protokol za svaku seriju:
XRD fazna analiza: potvrđuje polimorf SiC (u odnosu na ) i otkriva kontaminaciju oksidnog punila
XRF elementarna analiza: provjerava sadržaj Si i C, provjerava kontaminaciju željezom (cilj Fe₂O₃ < 1,5%)
Provjera nasipne gustine: 100% vreća po proizvodnoj seriji
CCS nakon pečenja od 1000 stepeni: uzorkovano iz svake proizvodne serije od 5 tona
Pružamo QC certifikate sa podacima koji se mogu pratiti na svakoj pošiljci. Zatražite ovo prije naručivanja - svaki dobavljač koji ne dostavi QC podatke na nivou serije predstavlja rizik.
Kako naručiti: MOQ, cijene i vrijeme isporuke
Referentne cijene (2025, FOB Qingdao)
| Ocjena | Cijena po metričkoj toni (USD) |
|---|---|
| Oksidno vezan 40% SiC | 680–850 |
| Oksidno vezan 60% SiC | 950–1,200 |
| Nitridno vezan 60% SiC | 1,400–1,800 |
| 75% SiC kompozit | 1,800–2,400 |
MOQ:2 metričke tone (standardne klase). Prilagođene formulacije: 5 metričkih tona.
Vrijeme isporuke:Zalihe (oksidno vezano 40/60%): 10–15 dana. Nitridne veze: 20-30 dana (proizvodnja po narudžbi). Prilagođeni SiC-SiC: 35–45 dana.
Pakovanje:Vreće od 25 kg otporne na vlagu na drvenim paletama. Izvozno standardno pakiranje za pomorski transport.
Često postavljana pitanja
Koja je maksimalna radna temperatura za livenje od silicijum karbida?
Maksimalna temperatura rada zavisi od vrste vezivanja. SiC vezan oksidom za livenje: 1400–1500 stepeni. Nitridno vezan Si₃N₄-SiC: 1550–1600 stepeni. SiC-SiC kompozit: do 1700 stepeni. Iznad ovih temperatura ili u uvjetima jakog oksidiranja, SiC oksidira i gubi mehaničku čvrstoću. Potvrdite atmosferu u peći i vršnu temperaturu prije odabira klase.
Da li je silicijum karbid pogodan za aluminijske kontaktne aplikacije?
Da, ali izbor razreda je bitan. SiC je otporniji na napad taline aluminijuma bolje od livenog sa visokim sadržajem aluminijuma. Za aluminijske kontaktne zone, koristite SiC vezan oksidom sa SiC% iznad 60% i provjerite sadržaj Fe₂O₃ ispod 1,5% kako biste izbjegli kontaminaciju taline aluminija željezom. Možemo da obezbedimo sertifikat sastava specifičan za zahteve aluminijumske industrije.
Koja je cijena lijevanog SiC-a u usporedbi s visokim cijenama livenog aluminijevog oksida?
SiC liveni košta 1,5–3× više od ekvivalentne težine 80% Al₂O₃ livenog u zavisnosti od kvaliteta. Međutim, poređenje troškova trebalo bi da se radi po kampanji. U zonama sa visokim stepenom abrazije, SiC obično pruža 2–3 puta duži vijek trajanja kampanje – ukupni troškovi po operativnoj godini često su niži.
Može li se silicijum karbid liveni koristiti u oksidirajućim atmosferama?
Oksidno vezan SiC lijevak može se koristiti u oksidirajućim atmosferama do 1400 stepeni. Iznad 1400 stepeni u uslovima jake oksidacije, SiC oksidira u SiO₂, što može uzrokovati promjenu zapremine i degradaciju strukture. Nitridne veze su osjetljivije na oksidirajuće atmosfere - održavajte temperaturu ispod 1200 stepeni u zraku osim ako dizajn ne dozvoljava kontroliranu atmosferu.
