No vasto mundo da produção industrial, muitas etapas essenciais dependem do suporte de materiais de alto desempenho. Hoje, apresentaremos um material que desempenha um papel importante em indústrias tradicionais, como fornos e sistemas de dessulfurização –Cerâmicas de carbeto de silício sinterizadas por reação.
O que é cerâmica de carbeto de silício?
A cerâmica de carbeto de silício é um material cerâmico avançado composto de silício e carbono. Não se trata de uma cerâmica comum, mas sim de um "metamaterial" com inúmeras propriedades excelentes. Possui características como alta resistência a altas temperaturas, boa resistência ao desgaste, baixo coeficiente de expansão térmica, alta dureza e resistência à corrosão química, o que a destaca entre muitos outros materiais.
As cerâmicas de carbeto de silício sinterizadas por reação são um tipo especial de cerâmica de carbeto de silício, e seu processo de preparação é bastante singular: primeiro, partículas finas de α-SiC e aditivos são prensadas em um corpo cru e, em seguida, colocadas em contato com silício líquido em alta temperatura. Nesse ponto, o carbono presente no corpo cru sofre uma reação química complexa com o Si infiltrado, gerando β-SiC e formando uma ligação forte com α-SiC. Ao mesmo tempo, o silício livre preenche os poros, resultando em um material cerâmico de alta densidade.
A pedra fundamental no forno
A sinterização reativa de cerâmicas de carbeto de silício desempenha um papel indispensável e importante em diversos fornos de alta temperatura. Por exemplo, em fornos de produção cerâmica, como fornos de rolos, fornos túnel, fornos de vaivém, etc., é utilizada na fabricação de componentes-chave, como camisas de bicos, rolos transversais e tubos de ar frio.
A camisa do bocal de chama controla eficazmente o equilíbrio da temperatura dentro do forno. Possui características como alta resistência à temperatura, resistência à oxidação, resistência ao desgaste e resistência ao aquecimento e resfriamento rápidos. Não quebra nem deforma mesmo após uso prolongado em altas temperaturas, garantindo um ambiente térmico estável no forno. É crucial para a queima de produtos cerâmicos de alta qualidade.
Os roletes da viga transversal e os dutos de ar frio desempenham funções importantes, respectivamente, no suporte e na ventilação do forno. Os roletes da viga transversal apresentam boa estabilidade térmica, resistência à oxidação e à fluência em altas temperaturas. Não se deformam ou dobram facilmente após uso prolongado em altas temperaturas, garantindo a estabilidade da estrutura interna do forno e o transporte adequado do material. Os dutos de ar frio são responsáveis por regular o fluxo de gás e a distribuição de temperatura dentro do forno, assegurando seu funcionamento normal.
Do ponto de vista de peças personalizadas, o carboneto de silício sinterizado por reação apresenta vantagens evidentes na produção de componentes para fornos. Devido ao seu tamanho praticamente inalterado antes e depois da sinterização, ele pode ser processado em qualquer formato e tamanho após a moldagem. Os fabricantes de fornos podem personalizar diversos formatos e especificações de componentes de acordo com os diferentes projetos de fornos e necessidades de produção, atendendo aos requisitos de produção de produtos de grande escala e com formatos complexos, algo difícil de se alcançar com outros materiais.
Linha de defesa robusta do sistema de dessulfurização
Na área de proteção ambiental, como na dessulfurização de usinas termelétricas, a cerâmica de carbeto de silício sinterizada por reação também desempenha um papel fundamental, principalmente como componente-chave dos bicos de dessulfurização. Os gases de combustão emitidos por usinas termelétricas contêm uma grande quantidade de poluentes, como o dióxido de enxofre, e os bicos de dessulfurização são ferramentas importantes para a remoção desses poluentes.
O bocal de dessulfurização de carbeto de silício sinterizado por reação possui excelentes propriedades, como alta resistência, alta dureza, forte resistência à corrosão, resistência ao desgaste e resistência a altas temperaturas. Apresenta uma vida útil extraordinária em condições severas, incomparável à de materiais comuns. Os tipos mais comuns de bocais de dessulfurização incluem os bocais espirais e os bocais de vórtice, que possuem designs e princípios de funcionamento diferentes, mas que conseguem atomizar o dessulfurizante de forma eficiente e promover o contato total com os gases de combustão, alcançando assim um bom efeito de dessulfurização.
Graças ao seu design estrutural exclusivo, o bocal espiral faz com que o líquido na camada externa atinja a superfície espiral em um determinado ângulo, alterando a direção da pulverização e expelindo o líquido para fora do bocal. Isso forma um campo de névoa cônica e sólida, que permite diversos ângulos de pulverização e mantém alta eficiência de absorção mesmo sob baixa pressão. O bocal de vórtice permite que a lama entre na câmara de turbulência do bocal tangencialmente e seja ejetada pelo orifício perpendicularmente à direção de entrada. A pulverização é fina e uniforme, e o canal de vórtice é amplo, o que dificulta o entupimento.
Para componentes personalizados de sistemas de dessulfurização, o carbeto de silício sinterizado por reação permite a personalização do formato, tamanho e características de pulverização dos bicos, de acordo com os diferentes processos de dessulfurização, vazões de gases de combustão, concentrações e outros parâmetros. Isso garante a operação eficiente e estável do sistema de dessulfurização e atende às exigências ambientais cada vez mais rigorosas.
As cerâmicas de carbeto de silício sinterizadas por reação desempenham um papel insubstituível em setores industriais tradicionais, como fornos e sistemas de dessulfurização, devido às suas propriedades únicas e vantagens personalizáveis. Elas oferecem uma garantia sólida para a operação eficiente, estável e ambientalmente correta da produção industrial e impulsionam fortemente a modernização e o desenvolvimento tecnológico das indústrias tradicionais.
Data da publicação: 07/06/2025