Vai trò quan trọng của bột silicon carbide xanh trong vật liệu chịu lửa
Bột silicon carbide xanh, cái tên nghe có vẻ cứng rắn. Về cơ bản, nó là một loạisilicon carbide (SiC), được nấu chảy ở nhiệt độ hơn 2000 độ trong lò điện trở với các nguyên liệu thô như cát thạch anh và cốc dầu mỏ. Khác với thông thườngcacbua silic đen, nó kiểm soát chính xác quá trình ở giai đoạn sau của quá trình nấu chảy, với rất ít tạp chất và độ tinh khiết tinh thể cao, do đó nó có màu xanh lục hoặc xanh lục đậm độc đáo. Độ "tinh khiết" này mang lại cho nó độ cứng gần như tuyệt đối (độ cứng Mohs lên tới 9,2-9,3, chỉ đứng sau kim cương và bo cacbua) cùng khả năng dẫn nhiệt và chịu nhiệt độ cao cực kỳ tuyệt vời. Trong lĩnh vực vật liệu chịu lửa, nó là một "xương cứng" có thể chịu được, chống chịu, chịu nhiệt và chịu lực.
Vậy, làm thế nào loại bột xanh này có thể phát huy sức mạnh trong thế giới khắc nghiệt của vật liệu chịu lửa và trở thành “người chủ chốt” không thể thiếu?
Tăng cường độ bền và đúc “xương thép” chịu nhiệt độ cao: Vật liệu chịu lửa sợ nhất là “không chịu được” nhiệt độ cao, trở nên mềm và sụp đổ.Bột vi mô silicon carbide xanhcó độ cứng cực cao và độ bền nhiệt độ cao tuyệt vời. Việc thêm nó vào các loại vật liệu đúc chịu lửa, vật liệu đầm nén hoặc gạch cũng giống như việc thêm lưới thép cường độ cao vào bê tông. Nó có thể tạo thành một bộ khung đỡ vững chắc trong nền, chống lại sự biến dạng và mềm hóa của vật liệu dưới tải trọng nhiệt độ cao. Trước đây, vật liệu đúc trong kênh gang lò cao của một nhà máy thép lớn sử dụng vật liệu thông thường, dễ bị ăn mòn, lưu lượng sắt không thể tăng và việc bảo trì thường xuyên đã làm chậm trễ sản xuất. Sau đó, những đột phá về kỹ thuật đã được thực hiện, và tỷ lệbột vi mô silicon carbide xanh đã tăng lên đáng kể. "Ôi, thật tuyệt vời!" Giám đốc xưởng sau đó nhớ lại: "Khi vật liệu mới được đưa vào, sắt nóng chảy chảy qua, thành kênh rõ ràng bị 'gặm nhấm', lưu lượng sắt bị đảo lộn, số lần bảo trì giảm hơn một nửa, và tất cả đều là tiền thật!" Độ bền này là cơ sở cho tuổi thọ của thiết bị nhiệt độ cao.
Cải thiện khả năng dẫn nhiệt và lắp đặt “bộ tản nhiệt” trên vật liệu: Vật liệu chịu lửa càng cách nhiệt càng tốt! Đối với những nơi như cửa lò cốc và thành bên của pin điện phân nhôm, bản thân vật liệu cần phải dẫn nhiệt bên trong nhanh chóng để tránh nhiệt độ cục bộ quá cao và bị hư hỏng. Độ dẫn nhiệt của bột vi mô silic cacbua xanh chắc chắn là một “học sinh xuất sắc” trong số các vật liệu phi kim loại (hệ số dẫn nhiệt ở nhiệt độ phòng có thể đạt hơn 125 W/m·K, gấp hàng chục lần so với gạch đất sét nung thông thường). Việc thêm nó vào vật liệu chịu lửa ở một bộ phận cụ thể giống như nhúng một “ống dẫn nhiệt” hiệu quả vào vật liệu, có thể cải thiện đáng kể độ dẫn nhiệt tổng thể, giúp nhiệt được tản ra nhanh chóng và đều, tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ, bong tróc hoặc hư hỏng do “ợ nóng”.
Tăng cường khả năng chống sốc nhiệt và phát triển khả năng “bình tĩnh trước mọi biến động”: Một trong những “sát thủ” khó chịu nhất của vật liệu chịu lửa là quá trình làm nguội và gia nhiệt nhanh chóng. Lò nung bật tắt liên tục, nhiệt độ dao động mạnh, vật liệu thông thường dễ bị “nổ” và bong tróc.Cacbua silic xanhBột vi mô có hệ số giãn nở nhiệt tương đối nhỏ và độ dẫn nhiệt nhanh, có thể nhanh chóng cân bằng ứng suất do chênh lệch nhiệt độ gây ra. Việc đưa nó vào hệ thống chịu lửa có thể cải thiện đáng kể khả năng chống lại sự thay đổi nhiệt độ đột ngột của vật liệu, tức là "khả năng chống sốc nhiệt". Vật đúc gang miệng lò của lò quay xi măng phải chịu những cú sốc nóng và lạnh khắc nghiệt nhất, và tuổi thọ ngắn của nó là một vấn đề tồn tại từ lâu. Một kỹ sư xây dựng lò nung giàu kinh nghiệm đã nói với tôi: "Kể từ khi sử dụng vật đúc cường độ cao với bột vi mô silic cacbua xanh làm cốt liệu và bột chính, hiệu quả đã đến ngay lập tức. Khi gió lạnh thổi vào lúc dừng lò để bảo trì, các bộ phận khác sẽ kêu răng rắc, nhưng vật liệu miệng lò này chắc chắn và ổn định, và có ít vết nứt bề mặt hơn. Sau một chu kỳ, tổn thất giảm rõ rệt, tiết kiệm nhiều công sức sửa chữa!" Sự "bình tĩnh" này là để đối phó với những thăng trầm trong sản xuất.
Bởi vìbột vi mô silicon carbide xanh Kết hợp độ bền cao, độ dẫn nhiệt cao, khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời và khả năng chống xói mòn mạnh, nó đã trở thành "người bạn tâm giao" trong việc tạo ra các vật liệu chịu lửa hiệu suất cao hiện đại. Từ lò cao, bộ chuyển đổi, rãnh sắt và bể chứa ngư lôi trong luyện kim sắt và thép đến các tế bào điện phân trong luyện kim màu; từ các bộ phận chính của lò nung xi măng và lò nung thủy tinh trong ngành vật liệu xây dựng đến các lò nung có tính ăn mòn cao trong các lĩnh vực công nghiệp hóa chất, điện và đốt rác thải, thậm chí cả cốc rót và gạch thép chảy để đúc… Bất cứ nơi nào có nhiệt độ cao, mài mòn, thay đổi đột ngột và xói mòn, loại bột vi mô màu xanh lá cây này đều hoạt động. Nó được nhúng âm thầm vào mọi viên gạch chịu lửa và mọi ô vuông đúc, cung cấp khả năng bảo vệ vững chắc cho "trái tim" của ngành công nghiệp - lò nung nhiệt độ cao.
Tất nhiên, việc “nuôi trồng” bột vi hạt silic cacbua xanh không hề dễ dàng. Từ khâu lựa chọn nguyên liệu, kiểm soát chính xác quy trình nấu chảy lò điện trở (để đảm bảo độ tinh khiết và độ xanh), đến nghiền, nghiền, tẩy rửa và loại bỏ tạp chất, phân loại chính xác bằng thủy lực hoặc luồng khí, cho đến đóng gói nghiêm ngặt theo phân bố kích thước hạt (từ vài micron đến hàng trăm micron), mỗi bước đều liên quan đến hiệu suất ổn định của sản phẩm cuối cùng. Đặc biệt, độ tinh khiết, phân bố kích thước hạt và hình dạng hạt của bột vi hạt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân tán và hiệu quả của nó trong vật liệu chịu lửa. Có thể nói, bột vi hạt silic cacbua xanh chất lượng cao là sản phẩm của sự kết hợp giữa công nghệ và tay nghề thủ công.