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氮化硅在工业上怎么应用?

来源:http://www.ayhayj.com/news/6.html发布时间:2017-03-08

      氮化硅陶瓷热电偶套管用于铝液测温已开始在我国普及,这种套管的使用性能比常用的不锈钢、刚玉陶瓷套管都好。不锈钢容易受铝液腐蚀,连续使用20小时后即损坏。刚玉经不起热冲击,而氮化硅陶瓷在铝液中可长期稳定,间歇测温1200次以上也不开裂。氮化硅陶瓷热电偶套管也能用于锌液测温,使用效果也很好。
      一、炼铝、铜、锌等行业中的应用
      氮化硅陶瓷不受铝液腐蚀的特性及其优异的热性能使其在制铝行业中大有作为[6],在铸铝连轧生产线和炼铝、熔铝作业中,氮化硅陶瓷可作测温热电偶套管,还可作炼铝溶炼炉 衬、盛铝液的“包子”内衬、坩铝的模具,全都可用氮化硅做成。良好碳化硅结合氮化硅及赛隆砖在铝电解槽上使用,取代传统的碳素材料,已取得显著的效益,欧美、日本,已在逐步推广。例如在110kVA的铝电解槽上已使用三年,情况仍良好。它的优点是:①提高使用寿命,因其抗冰晶石等的侵蚀能力较强,抗氧化性能也较好;②增加产量,因为机械强度较高,可减小衬里厚度,使槽内工作容积增大,电极能量相应增大;③降低单位电耗,因为电导率较高,相应电损失较小[6]。这种制品在炼钢行业也已被采用,如鼓风炉的内衬、烧咀、溜槽和渣铜分离器,及作为连续铸铜的耐火部件。
      二、在炼钢及轧钢行业中的应用 
      炼钢新技术、新工艺的应用,对钢包用耐火材料提出了更高的要求,钢包内衬从原来占主导地位的高铝砖等,转向耐蚀性更好的材料[9~10]。近 10年来,氮化硅结合碳化硅在欧美等发达国家里先后应用于钢包中,取得了明显的经济效益。在国内则于近两年开始使用。上海某钢厂通过实验表明,氮化硅结合碳化硅砖在钢包上使用能取得如下效果[S];①提高钢包的使用寿命。原钢包壁用高铝砖砌筑,在钢水反复冲刷下,包壁侵蚀严重,使用效果不理想,平均使用寿命低。采用氮化硅结合碳化硅砖后,钢包使用次数达到156炉,是原来钢包寿命的4倍;②降低了耐火材料消耗和砌筑成本。原钢包砌筑需耐火材料 608kg,砌筑成本498.8元,共炼钢81.4吨,吨钢耐火材料消耗7.47kg,吨钢砌筑成本6.13元。采用氮化硅结合碳化硅砖后,需耐火材料 830kg,砌筑成本为1696.6元,共炼钢342.2吨,吨钢耐火材料消耗2.41kg,吨钢砌筑成本4.98元。与原钢包相比,吨钢耐火材料消耗降低5.06kg,吨钢砌筑成本降低1.19元;③有利于提高钢的质量。由于试验钢包采用氮化硅结合碳化硅砖后,耐火材料的侵蚀甚微,钢中夹杂物减少。
      三、在金属热处理行业中的应用
      金属热处理的工作条件有各种各样,氮化硅陶瓷不一定适用于每种场合。如:盐溶槽内不宜使用,熔融盐类往往会把氮化硅陶瓷制品迅速腐蚀掉。而在某些场合,氮化硅陶瓷却有很好的使用效果。例如:齿轮淬为设备上的心轴,必然要受到强烈的热冲击。用氮化硅陶瓷做成心轴套住要处理的齿轮,在感应炉内于 45秒从室温加热至900℃,然后带齿轮浸油粹火,周而复始,每周操作5000次,连续使用一年多,氮化硅陶瓷心轴有轻微的磨损。氮化硅陶瓷在真空热处理中作为工件的夹具和发热体的钩等都是很合适的,因为它具有耐高温和高温下尺寸的稳定性。

 

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