ซิลิคอนคาร์ไบด์หล่อขึ้นรูป: ทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและทนต่อการสึกหรอ

ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม อุณหภูมิสูง การสึกหรอทางกล และการกัดเซาะทางเคมี เป็นศัตรูตัวฉกาจที่สุดของอายุการใช้งานของอุปกรณ์และประสิทธิภาพการผลิต ไม่ว่าจะเป็นเตาหลอมโลหะ เตาเผาปูนซีเมนต์แบบหมุน หรือภาชนะปฏิกิริยาเคมี ประสิทธิภาพของวัสดุทนไฟเป็นตัวกำหนดเสถียรภาพของสายการผลิตโดยตรง ในบรรดาวัสดุทนไฟจำนวนมากซิลิคอนคาร์ไบด์หล่อขึ้นรูปได้โดดเด่นด้วยคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อการกัดกร่อนเป็นพิเศษ จึงกลายเป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูงหลากหลายประเภททั่วโลก

วัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุทนไฟชนิดหนึ่งที่ไม่มีรูปร่างตายตัว ผลิตจากซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) บริสุทธิ์สูงเป็นส่วนประกอบหลัก ผสมกับสารยึดเกาะคุณภาพสูง สารเติมแต่ง และน้ำ มีคุณสมบัติในการก่อสร้างง่าย (สามารถเท ปั้น หรือใช้เครื่องสั่นขึ้นรูปได้) ปรับตัวได้ดีกับโครงสร้างที่ซับซ้อน และสามารถขึ้นรูปเป็นวัสดุบุผิวที่หนาแน่นและสม่ำเสมอหลังจากการบ่มและการเผาผนึก เมื่อเปรียบเทียบกับอิฐทนไฟแบบดั้งเดิมและวัสดุหล่อขึ้นรูปอื่นๆ แล้ว วัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งสามารถแก้ปัญหาอายุการใช้งานสั้นและการบำรุงรักษาบ่อยครั้งของวัสดุบุผิวอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สาขาการใช้งานหลักของวัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์

1. อุตสาหกรรมโลหะวิทยา: รากฐานของการถลุงโลหะด้วยอุณหภูมิสูง

อุตสาหกรรมโลหะวิทยาเป็นหนึ่งในตลาดการใช้งานที่ใหญ่ที่สุดสำหรับวัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์ ในเตาหลอมเหล็ก เตาแปลงสภาพ เตาหลอมไฟฟ้า และเตาหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (เช่น เตาหลอมอะลูมิเนียม ทองแดง และสังกะสี) วัสดุบุผนังต้องเผชิญกับสภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง (สูงถึง 1600℃) การกัดเซาะจากโลหะหลอมเหลว และการชะล้างจากตะกรันในเตา วัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์ ด้วยจุดหลอมเหลวสูง (สูงกว่า 2700℃) และความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีเยี่ยม จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบุผนังปากเตา ช่องระบายตะกรัน และส่วนสำคัญอื่นๆ สามารถต้านทานการกัดเซาะจากเหล็กหลอมเหลว เหล็กกล้า และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดความถี่ในการเปลี่ยนวัสดุบุผนัง และเพิ่มระยะเวลาการทำงานต่อเนื่องของเตาหลอม ตัวอย่างเช่น ในเตาหลอมอะลูมิเนียม วัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้สำหรับบุผนังบ่อหลอม ซึ่งสามารถทนต่อการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมหลอมเหลวและยืดอายุการใช้งานของเตาหลอมได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิม

2. อุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง: การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตซีเมนต์และเซรามิก

ในอุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง เตาเผาซีเมนต์แบบหมุน เตาเผาเซรามิกแบบลูกกลิ้ง และเตาหลอมแก้ว มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับวัสดุทนไฟ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น เครื่องอุ่นก่อนเผา เครื่องแยกไซโคลน และท่ออากาศเสริมของเตาเผาซีเมนต์แบบหมุน จะต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ฝุ่นละออง และการกัดกร่อนจากก๊าซเป็นเวลานาน การใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์หล่อขึ้นรูปเป็นวัสดุบุผนังไม่เพียงแต่จะทนต่อการเสียรูปที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังช่วยป้องกันการกัดกร่อนและการสึกหรอของปูนซีเมนต์และฝุ่นละอองได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาระบบเตาเผาและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตซีเมนต์ ในเตาเผาเซรามิกแบบลูกกลิ้ง ซิลิคอนคาร์ไบด์หล่อขึ้นรูปถูกใช้สำหรับบุผนังส่วนที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งสามารถปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการเผาเซรามิกและรับประกันความเสถียรของอุณหภูมิในเตาเผา จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์เซรามิกได้

3. อุตสาหกรรมเคมี: ความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

อุตสาหกรรมเคมีเกี่ยวข้องกับสารกัดกร่อนหลากหลายชนิด (เช่น กรด ด่าง และเกลือ) และกระบวนการปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง อุปกรณ์ต่างๆ เช่น หม้อปฏิกิริยาอุณหภูมิสูง เตาเผาขยะเคมี และระบบกำจัดกำมะถันในก๊าซไอเสีย มีความต้องการสูงมากในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนของวัสดุทนไฟ ซิลิคอนคาร์ไบด์หล่อขึ้นรูปมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีเยี่ยมและสามารถทนต่อการกัดกร่อนของกรดแก่ ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ได้ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบุผนังภาชนะปฏิกิริยาเคมี ท่อไอเสีย และปล่องไฟ ตัวอย่างเช่น ในโรงไฟฟ้าเผาขยะ ก๊าซไอเสียประกอบด้วยก๊าซและอนุภาคกัดกร่อนหลายชนิด การใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์หล่อขึ้นรูปสำหรับการบุผนังปล่องไฟสามารถป้องกันการกัดกร่อนและการสึกหรอได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรของระบบบำบัดก๊าซไอเสีย

4. อุตสาหกรรมพลังงาน: สนับสนุนการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้า

ในอุตสาหกรรมพลังงาน โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้าชีวมวล และโรงไฟฟ้าเผาขยะ ล้วนต้องการวัสดุทนไฟประสิทธิภาพสูงเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ผนังน้ำหม้อไอน้ำ ซูเปอร์ฮีตเตอร์ และอีโคโนไมเซอร์ของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนต้องเผชิญกับการกัดกร่อนจากก๊าซไอเสียอุณหภูมิสูงและการสึกหรอจากเถ้าถ่าน วัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้สำหรับบุผิวป้องกันการสึกหรอของชิ้นส่วนเหล่านี้ ซึ่งสามารถลดการสึกหรอของผนังท่อหม้อไอน้ำและยืดอายุการใช้งานของหม้อไอน้ำได้ ในโรงไฟฟ้าชีวมวล เนื่องจากเชื้อเพลิงชีวมวลมีปริมาณโลหะอัลคาไลสูง ทำให้วัสดุบุผนังเตาเผาเกิดการกัดกร่อนได้ง่าย วัสดุหล่อขึ้นรูปซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถต้านทานการกัดกร่อนของโลหะอัลคาไลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรในระยะยาวของเตาเผา