Die Schlüsselrolle von grünem Siliziumkarbidpulver in feuerfesten Materialien
Grünes Siliziumkarbidpulver, der Name klingt hart. Es ist im Wesentlichen eine ArtSiliziumkarbid (SiC), das bei über 2000 Grad in einem Widerstandsofen mit Rohstoffen wie Quarzsand und Petrolkoks geschmolzen wird. Anders als die üblichenschwarzes Siliziumkarbid, es verfügt über eine präzise Prozesskontrolle im späteren Schmelzstadium, mit sehr wenigen Verunreinigungen und hoher Kristallreinheit, sodass es eine einzigartige grüne oder dunkelgrüne Farbe aufweist. Diese „Reinheit“ verleiht ihm eine nahezu extreme Härte (die Mohshärte beträgt 9,2–9,3 und wird nur von Diamant und Borcarbid übertroffen) sowie eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit und Hochtemperaturfestigkeit. Im Bereich der feuerfesten Materialien ist es ein „harter Knochen“, der standhalten, kämpfen, erhitzen und bauen kann.
Wie kann dieses grüne Pulver seine Stärke in der rauen Welt der feuerfesten Materialien zeigen und zu einem unverzichtbaren „Schlüsselmann“ werden?
Verbessern Sie die Festigkeit und gießen Sie hochtemperaturbeständige „Stahlknochen“: Feuerfeste Materialien haben die größte Angst davor, hohen Temperaturen nicht standzuhalten, weich zu werden und zu zerfallen.Grünes Siliziumkarbid-Mikropulverhat eine extrem hohe Härte und ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit. Die Zugabe zu verschiedenen feuerfesten Gussmassen, Stampfmaterialien oder Ziegeln ist vergleichbar mit der Zugabe von hochfestem Stahlgewebe zu Beton. Es kann ein solides Stützgerüst in der Matrix bilden und der Verformung und Erweichung des Materials unter hoher Temperaturbelastung stark widerstehen. Die Gussmassen des Hochofen-Eisenkanals eines großen Stahlwerks verwendeten zuvor gewöhnliche Materialien, die schnell erodierten, die Eisenflussrate nicht erhöht werden konnte und häufige Wartungsarbeiten die Produktion verzögerten. Später wurden technische Durchbrüche erzielt, und der Anteil vongrünes Siliziumkarbid-Mikropulver wurde stark erhöht. „Hey, es ist unglaublich!“ Der Werkstattleiter erinnerte sich später: „Als das neue Material eingebracht wurde, floss das geschmolzene Eisen hindurch, die Kanalseite wurde offensichtlich ‚angenagt‘, die Eisendurchflussrate wurde auf den Kopf gestellt und die Anzahl der Wartungszeiten wurde um mehr als die Hälfte reduziert, und die Einsparungen waren allesamt bares Geld!“ Diese Robustheit ist die Grundlage für die Langlebigkeit von Hochtemperaturgeräten.
Verbessern Sie die Wärmeleitung und installieren Sie einen „Kühlkörper“ auf dem Material: Je wärmeisolierender das feuerfeste Material ist, desto besser! An Stellen wie Koksofentüren und Seitenwänden von Aluminium-Elektrolysezellen muss das Material die innere Wärme schnell ableiten, um zu hohe lokale Temperaturen und damit verbundene Schäden zu vermeiden. Die Wärmeleitfähigkeit von grünem Siliziumkarbid-Mikropulver ist unter nichtmetallischen Materialien eindeutig ein „Ausgezeichneter“ (der Wärmeleitkoeffizient bei Raumtemperatur kann über 125 W/m·K erreichen, was einem Dutzend Mal höher ist als bei gewöhnlichen Ziegeln). Die Zugabe zum feuerfesten Material an einer bestimmten Stelle ist wie das Einbetten einer effizienten „Wärmeleitung“ in das Material. Dies kann die Gesamtwärmeleitfähigkeit deutlich verbessern, eine schnelle und gleichmäßige Wärmeableitung unterstützen und lokale Überhitzung und Abblättern sowie Schäden durch „Sodbrennen“ vermeiden.
Verbessern Sie die Temperaturwechselbeständigkeit und entwickeln Sie die Fähigkeit, „im Angesicht von Veränderungen ruhig zu bleiben“: Einer der problematischsten „Killer“ für feuerfeste Materialien ist schnelles Abkühlen und Erhitzen. Der Ofen wird ein- und ausgeschaltet, die Temperatur schwankt heftig, und gewöhnliche Materialien „explodieren“ leicht und lösen sich ab.Grünes SiliziumkarbidMikropulver hat einen relativ kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine schnelle Wärmeleitfähigkeit, wodurch Spannungen durch Temperaturunterschiede schnell ausgeglichen werden können. Seine Zugabe in das Feuerfestsystem kann die Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber plötzlichen Temperaturschwankungen, d. h. die „Wärmeschockbeständigkeit“, deutlich verbessern. Der Eisengussstein für die Ofenmündung von Zementdrehrohröfen ist den stärksten Kälte- und Hitzeschocks ausgesetzt, und seine kurze Lebensdauer war lange Zeit ein Problem. Ein erfahrener Ofenbauingenieur sagte mir: „Seit wir hochfeste Gusssteine mit grünem Siliziumkarbid-Mikropulver als Hauptzuschlagstoff und -pulver verwenden, ist die Wirkung sofort spürbar. Wenn der Ofen wegen Wartungsarbeiten angehalten wird und kalter Wind weht, knistern andere Teile, aber dieses Material für die Ofenmündung ist fest und stabil, und es treten weniger Oberflächenrisse auf. Nach einem Zyklus ist der Verlust deutlich reduziert, was viele Reparaturarbeiten erspart!“ Diese „Ruhe“ soll mit den Höhen und Tiefen in der Produktion umgehen.
Weilgrünes Siliziumkarbid-Mikropulver Es vereint hohe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, hervorragende Thermoschockbeständigkeit und starke Erosionsbeständigkeit und ist zum „Seelenverwandten“ bei der Formulierung moderner feuerfester Hochleistungsmaterialien geworden. Von Hochöfen, Konvertern, Eisengräben und Torpedotanks in der Eisen- und Stahlmetallurgie bis hin zu Elektrolysezellen in der Nichteisenmetallurgie; von Schlüsselteilen von Zementöfen und Glasöfen in der Baustoffindustrie bis hin zu hochkorrosiven Öfen in den Bereichen chemische Industrie, Elektrizitätswirtschaft und Müllverbrennung und sogar Gießbechern und Fließstahlsteinen für Gießereien … Überall dort, wo hohe Temperaturen, Verschleiß, plötzliche Veränderungen und Erosion herrschen, ist dieses grüne Mikropulver aktiv. Es ist still in jeden feuerfesten Stein und jedes Quadrat aus Gießmasse eingebettet und bietet soliden Schutz für das „Herz“ der Industrie – Hochtemperaturöfen.
Natürlich ist die „Züchtung“ von grünem Siliziumkarbid-Mikropulver selbst nicht einfach. Von der Auswahl der Rohstoffe, der präzisen Kontrolle des Schmelzprozesses im Widerstandsofen (um Reinheit und Grünheit zu gewährleisten), über das Zerkleinern, Mahlen, Beizen und Entfernen von Verunreinigungen, die präzise Klassifizierung per Hydraulik oder Luftstrom bis hin zur strengen Verpackung entsprechend der Partikelgrößenverteilung (von wenigen Mikrometern bis zu Hunderten von Mikrometern) – jeder Schritt ist mit der stabilen Leistung des Endprodukts verbunden. Insbesondere die Reinheit, Partikelgrößenverteilung und Partikelform des Mikropulvers wirken sich direkt auf seine Dispergierbarkeit und Wirkung in feuerfesten Materialien aus. Man kann sagen, dass hochwertiges grünes Siliziumkarbid-Mikropulver selbst das Produkt der Kombination von Technologie und Handwerkskunst ist.