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我公司成功开发陶瓷内筒新产品

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文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2013-11-12 20:58:00

  一、陶瓷内筒工艺原理

  预热器耐磨陶瓷内筒是新型干法线窑前预热系统研制的新型产品,该产品具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、节能降耗、长寿命等特点。目前,预热器内筒仍然是以镍铬耐热合金钢为主。由于耐热合金钢耐酸碱气氛的侵蚀性较差且不耐高温磨损,因此,合金钢内筒的使用寿命都很短,完好服役期限大约6~10个月左右。与合金不耐高温、不耐酸碱腐蚀、耐磨性差等先天性不足相比,非金属基陶瓷材料具有耐高温、耐氧化,高温强度高、耐磨性好以及受酸碱气氛影响小等优点,因此,采用非金属基材料替代镍铬合金用于内筒的制备已经成为业内研究人员及生产企业的共识。

  SiC和Si3N4等均是以共价键为主的化合物,直接烧结非常困难。我们选用反应烧结工艺来制备氮化硅结合碳化硅制品,即将掺有金属硅粉和结合剂的碳化硅原料,在氮气气氛中发生氮化反应:3Si+2N2→Si3N4;△H=727.51KJ/mol。

  金属硅氮化形成交织网状结构的氮化硅,与碳化硅颗粒紧密结合,形成一个致密体。反应过程根据硅粉氮化的DTA曲线决定不同的温度段采用不同的氮气流量和升温制度。金属硅在氮气气氛中加热到1000﹋1450℃,将发生氮化反应生成包含α相和β相的氮化硅,通过控制温度制度可以改变制品中α相和β相氮化硅的比例,增加发育良好的纤维状α-Si3N4,减少粒状β-Si3N4,使制品获得更优异的高温使用性能。

  碳化硅是人工合成的高级无机非金属材料,硬度仅次于金刚石,熔点2600℃,真密度3.21g/cm3。热导率达8.37W/m·k;氮化硅熔点1900℃,莫氏硬度9,真密度3.19g/cm3,热导率15W/m·k,氮化硅结合碳化硅是结合双方性能研制的一种新型高性能的耐火制品,化学性能稳定,常温抗折强度是普通耐火材料的4-8倍,是传统碳化硅制品(粘土结合碳化硅)的2-3倍,导热系数是一般耐火材料的7-8倍,是传统碳化硅的2倍,热膨胀系数是一般耐火材料的一半。有较好的热震稳定性,很高的耐磨性,抗高温蠕变、抗酸性、抗碱性、抗氧化性能优异,抗铝(Al)、铅(Pb)、锡(Sn)、锌(Zn)、铜(Cu)等熔融金属侵蚀,电绝缘性良好,常温比电阻高。

  二、产品特点

  1、耐高温——可在1700℃以下工作范围内长期使用;

  2、无污染——无废气、废水排放。

  3、耐急冷急热——在1100℃冷水中反复放置20次,不断裂,完好无损;

  4、耐磨性好——是镍铬钢的4-5倍,是锰钢8-10倍,是碳钢的20倍;

  5、使用寿命长——使用寿命4-5年;

  6、重量轻——重量不到耐热钢的1/2;

  7、节能环保——没有废气和废水污染,符合国家提倡的节能减排政策;

  8、增收节支——替代镍铬钢一年将为水泥行业节约30亿元以上。

  三、产品应用

  预热器陶瓷内筒已在国内多家水泥企业应用,填补了国内外空白。属国内首创,并获得了国家知识产权局颁发的专利证书。该项目符合国家产业政策,工艺先进,技术成熟可靠,陶瓷内筒生产采用最先进的生产工艺和生产技术,将该项目应用到水泥生产预热器内筒上,技术力量雄厚,市场广阔,利润可观。。有着显著的经济效益和社会效益。

 

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