Aplicación de nitruro de silicio en la industria refractaria

Aplicación de nitruro de silicio en la industria refractaria.
Las cerámicas de nitruro de silicio se consideran materiales estructurales prometedores para altas-temperaturas debido a sus excelentes propiedades-a altas temperaturas, como alta resistencia, buena resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Los fuertes enlaces covalentes y el bajo coeficiente de difusión a altas temperaturas requieren el uso de altas temperaturas y altas presiones, así como agentes de sinterización, para la producción de cerámicas de nitruro de silicio. Estos costos de producción y limitaciones de equipo son difíciles de aceptar para la industria metalúrgica, razón por la cual la investigación en el campo de los materiales refractarios comenzó relativamente tarde y no es-profunda. Muchas teorías se derivan de la cerámica sin mucha innovación. Actualmente, el nitruro de silicio existe en materiales refractarios como fase de unión, que combina materias primas como corindón o carburo de silicio mediante sinterización por nitruración de metales, logrando así el propósito de unir materiales refractarios entre sí. Por ejemplo, todos los materiales de carburo de silicio unidos con nitruro de silicio utilizados en celdas electrolíticas de aluminio utilizan Si3N4 generado por nitruración como fase de unión, y el Si3N4 a menudo se introduce en materiales refractarios en forma de polvo.
(1) Aplicación en materiales refractarios para la fabricación de hierro.
En los últimos años, se han logrado avances significativos en los productos de corindón-carburo de silicio-nitruro de silicio-carbono utilizados en grandes altos hornos. Los productos refractarios hechos de nitruro de silicio, oxinitruro de silicio o carburo de silicio unido con sialon-se han aplicado ampliamente en la sección media de grandes altos hornos y en las partes portantes-de hornos de coque. Además, los materiales refractarios de corindón-carburo de silicio-nitruro de silicio-carbono se utilizan cada vez más en vehículos torpederos, lo que demuestra una excelente resistencia a la erosión, al desgaste y al desgaste. Esto ha mejorado enormemente la vida útil del revestimiento refractario de los vehículos torpederos.
Actualmente, alrededor del 61% de los altos hornos en el extranjero han adoptado materiales refractarios que contienen Si3N4, especialmente para los altos hornos grandes con un diámetro de solera de 12-15 mm, donde su tasa de adopción ha alcanzado el 68%. Según las estadísticas, en los últimos 10 años se han instalado más de 3500 toneladas de productos de tan alta calidad en 127 altos hornos. La mayoría de los altos hornos utilizan 270-800 toneladas cada uno, con aplicaciones que van desde toberas, bosh, cintura hasta las partes media e inferior de la chimenea. Los productos unidos con nitruro de silicio se promocionan principalmente para su uso en la sección media de los altos hornos. La planta siderúrgica Furukawa de Kobe Steel en Japón ha experimentado añadiendo una pequeña cantidad de -Si3N4 puro a ladrillos AI2O3-SiC-C en el carro mezclador. El experimento ha demostrado que su resistencia a la escoria y a la oxidación han mejorado significativamente.
(2) Aplicación en materiales refractarios siderúrgicos.
En los últimos años, el nitruro de silicio se ha aplicado sucesivamente a los materiales de las placas deslizantes en el fondo de las cucharas de acero, tanto a nivel nacional como internacional. La adición de materiales de nitruro de silicio a la placa deslizante ha mejorado su resistencia al desgaste, resistencia a la erosión y vida útil, reduciendo el costo por tonelada de acero en el refinado en cuchara;
(3) Aplicación en materiales refractarios para fundir metales no-ferrosos como aluminio, cobre y zinc.
Las cerámicas de nitruro de silicio no se mojan con soluciones metálicas a altas temperaturas, lo que las hace adecuadas para su uso como componentes de alta-temperatura en procesos de fundición de metales no-ferrosos, como carcasas de termopares de medición de temperatura, revestimientos de hornos de fundición, diversos revestimientos de contenedores y crisoles. Los productos cerámicos de nitruro de silicio exhiben una buena resistencia al choque térmico y se pueden usar de manera estable durante períodos prolongados a altas temperaturas o en ciclos de alta-temperatura a baja-.
(4) Aplicación en materiales asfixiantes.
Los tableros cerámicos son materiales de carburo de silicio unidos con nitruro de silicio-que se preparan haciendo reaccionar y sinterizando partículas de carburo de silicio y polvo de silicio fino en una atmósfera de nitrógeno de alta-temperatura, lo que mejora significativamente el rendimiento del material. En comparación con los tableros cobertizos de carburo de silicio aglomerados con arcilla-, estos materiales exhiben un rendimiento muy mejorado a altas-temperaturas y abordan el problema de la expansión de los tableros cobertizos y el daño causado por la oxidación del carburo de silicio durante el uso.