Клучната улога на зелениот силициум карбиден прав во огноотпорни материјали
Зелен силициум карбиден прав, името звучи тешко. Во суштина е еден видсилициум карбид (SiC), кој се топи на повеќе од 2000 степени во отпорна печка со суровини како што се кварцен песок и нафтен кокс. Различен од вообичаениотцрн силициум карбид, има прецизна контрола на процесот во подоцнежната фаза на топење, со многу малку нечистотии и висока кристална чистота, па затоа претставува уникатна зелена или темно зелена боја. Оваа „чистота“ му дава речиси екстремна тврдост (Мосовата тврдост е висока до 9,2-9,3, втора само по дијамантот и бор карбидот) и исклучително одлична топлинска спроводливост и отпорност на високи температури. Во арената на огноотпорни материјали, тоа е „тврда коска“ што може да издржи, да се бори, да се загрева и да се гради.
Па, како може овој зелен прав да ја покаже својата сила во суровиот свет на огноотпорни материјали и да стане неопходен „клучен човек“?
Подобрете ја цврстината и лијте „челични коски“ на високи температури: Огноотпорните материјали најмногу се плашат од тоа што „не ќе можат да издржат“ високи температури, ќе омекнат и ќе се срушат.Зелен микроправ од силициум карбидима исклучително висока тврдост и одлична отпорност на високи температури. Додавањето во разни огноотпорни леани материјали, материјали за набивање или тули е како додавање мрежа од челик со висока цврстина во бетон. Може да формира цврст потпорен скелет во матрицата, во голема мера отпорен на деформација и омекнување на материјалот под оптоварување со високи температури. Леаните материјали од каналот за железо од висока печка на голема челичарница претходно користеле обични материјали, кои брзо еродирале, брзината на проток на железо не можела да се зголеми, а честото одржување го одложувало производството. Подоцна, биле направени технички откритија, а процентот назелен микроправ од силициум карбид беше значително зголемена. „Еј, неверојатно е!“ Директорот на работилницата подоцна се присети: „Кога беше ставен новиот материјал, стопеното железо течеше низ него, страната на каналот очигледно беше „грицкана“, брзината на проток на железо се сврте наопаку, а бројот на времиња за одржување беше намален за повеќе од половина, а заштедите беа вистински пари!“ Оваа цврстина е основа за долговечноста на опремата за високи температури.
Подобрете ја спроводливоста на топлината и инсталирајте „ладилник“ на материјалот: Колку е потермоизолационен огноотпорниот материјал, толку подобро! За места како врати на кокс-печки и странични ѕидови од алуминиумски електролитски ќелии, самиот материјал треба брзо да спроведува внатрешна топлина за да спречи превисока и оштетена локална температура. Топлинската спроводливост на зелениот микроправ од силициум карбид е дефинитивно „одличен ученик“ меѓу неметалните материјали (коефициентот на топлинска спроводливост на собна температура може да достигне повеќе од 125 W/m·K, што е десетици пати поголем од оној на обичните глинени тули). Додавањето на огноотпорниот материјал во одреден дел е како вградување ефикасна „топлинска цевка“ во материјалот, што може значително да ја подобри целокупната топлинска спроводливост, да помогне топлината брзо и рамномерно да се дисипира и да се избегне локално прегревање и лупење или оштетување предизвикано од „горушица“.
Зголемете ја отпорноста на термички шок и развијте ја способноста за „останување смирено во услови на промени“: Еден од најпроблематичните „убијци“ на огноотпорните материјали е брзото ладење и загревање. Печката се вклучува и исклучува, температурата флуктуира насилно, а обичните материјали лесно се „експлодираат“ и се лупат.Зелен силициум карбидМикроправот има релативно мал коефициент на термичка експанзија и брза топлинска спроводливост, што може брзо да го балансира стресот предизвикан од температурната разлика. Неговото воведување во огноотпорниот систем може значително да ја подобри способноста на материјалот да се спротивстави на ненадејни промени на температурата, односно на „отпорност на термички шок“. Лиеното железо на устата на печката од ротационата цементна печка е подложено на најтешки ладни и топли шокови, а неговиот краток век на траење беше долгогодишен проблем. Искусен инженер за изградба на печки ми рече: „Откако се користат лиени материјали со висока цврстина со зелен микроправ од силициум карбид како главен агрегат и прав, ефектот е моментален. Кога дува студен ветер кога печката е запрена за одржување, другите делови пукаат, но овој материјал на устата на печката е цврст и стабилен, а има помалку површински пукнатини. По циклусот, загубата е видливо намалена, заштедувајќи многу напори за поправка!“ Оваа „смиреност“ е за справување со подеми и падови во производството.
Бидејќизелен микроправ од силициум карбид Комбинирајќи висока цврстина, висока топлинска спроводливост, одлична отпорност на термички шок и силна отпорност на ерозија, тој стана „сродна душа“ во формулирањето на современи високо-перформансни огноотпорни материјали. Од високи печки, конвертори, железни ровови и торпедни резервоари во металургијата на железо и челик до електролитски ќелии во обоената металургија; од клучни делови на цементни печки и стаклени печки во индустријата за градежни материјали до високо корозивни печки во областа на хемиската индустрија, електричната енергија и согорувањето на отпадот, па дури и чаши за истурање и челични тули за леење… Каде и да има висока температура, абење, ненадејни промени и ерозија, овој зелен микроправ е активен. Тој е тивко вграден во секоја огноотпорна тула и секој квадрат од леано средство, обезбедувајќи солидна заштита за „срцето“ на индустријата - печките на висока температура.
Секако, самото „одгледување“ на зелениот микроправ од силициум карбид не е лесно. Од изборот на суровина, прецизната контрола на процесот на топење со отпорна печка (за да се обезбеди чистота и зеленило), до дробење, мелење, маринирање и отстранување на нечистотии, хидраулична или прецизна класификација со проток на воздух, до строго пакување според распределбата на големината на честичките (од неколку микрони до стотици микрони), секој чекор е поврзан со стабилните перформанси на финалниот производ. Особено, чистотата, распределбата на големината на честичките и обликот на честичките на микроправот директно влијаат на неговата дисперзибилност и ефект во огноотпорни материјали. Може да се каже дека висококвалитетниот зелен микроправ од силициум карбид е самиот производ на комбинацијата од технологија и занаетчиство.