Karbid křemíku: Výrobky z technické keramiky: Produkty: OOO KHIMPROM Tekhnologiya Dzeržinsk prodej komponentů pro čerpadla a zařízení chemického inženýrství, výrobků z technické keramiky, fluoroplastů a pryžových výrobků

Pro výrobu produktů z karbidu křemíku se používá technologie reakčního spékání. Během výrobního procesu se počáteční polotovar získaný lisováním směsi prášků karbidu křemíku a grafitu impregnuje taveninou křemíku, načež se slinutý polotovar podrobí mechanickému zpracování. Hlavní výhodou keramiky na bázi karbidu křemíku jako materiálu pro ložiska a kapalinová třecí těsnění je velmi vysoká odolnost proti opotřebení za náročných podmínek abrazivního opotřebení a zvýšených teplot, která je zajištěna kombinací vysoké tvrdosti a vysoké tepelné vodivosti. Některé fyzikální a mechanické vlastnosti materiálu z karbidu křemíku ve srovnání s tvrdou slitinou a silikonizovaným grafitem jsou uvedeny v následující tabulce.

Vlastnosti materiálu

Karbid křemíku

Samovázaný karbid křemíku

VK6OM

Silikonizovaný grafit SG-T

92% karbid křemíku

99% karbid křemíku

50% karbid křemíku

Pevnost v ohybu, MPa

Mezní pevnost v tlaku, MPa

Modul pružnosti, GPa

Odolnost proti praskání, MPa*m1/2, v rámci

Součinitel tepelné vodivosti při 100 °C, W/(m °K)

Součinitel tepelné roztažnosti při 20–1000 °C, K-1*10-6

Lomová houževnatost, MPa*m1/2

Rozsah použití ložisek z karbidu křemíku je dán především jejich vysokou odolností proti opotřebení a tepelnou vodivostí. Je známo, že životnost součástí z karbidu křemíku v abrazivním prostředí je několikanásobně vyšší než u nástrojových ocelí a grafitů a 1.5–2krát vyšší než u tvrdých slitin. Vysoká tepelná vodivost výrazně snižuje teplotní gradient v ložiskových prvcích a spolu s nízkým koeficientem tepelné roztažnosti zajišťuje stabilitu geometrických charakteristik (velikost pracovní mezery a tvar třecí plochy) v širokém rozsahu provozních teplot. Tato kombinace vysoké tepelné vodivosti a nízkého koeficientu tepelné roztažnosti určuje vysokou tepelnou odolnost karbidu křemíku. Je schopen odolat desítkám tepelných šoků až do 1000–1300 °C; karbid křemíku pracuje až do teploty 1350 °C, což umožňuje jeho použití ve všech známých procesech rafinace ropy. Příkladem je použití karbidu křemíku v ohřívačích pracujících dlouhodobě na vzduchu při teplotách okolo 1400 °C. Chemická odolnost karbidu křemíku vůči petrochemickým produktům má velký význam. V zahraničí se výrobky z karbidu křemíku hojně používají v chemickém průmyslu, zejména při vysokých teplotách.

Díky svým jedinečným fyzikálním, chemickým a pevnostním vlastnostem se keramika na bázi karbidu křemíku hojně používá, zejména v posledních 5–10 letech, jako nejúspěšnější materiál z hlediska inertnosti, pevnosti, odolnosti proti opotřebení, tepelné odolnosti a tepelné vodivosti.

Oblast použití: třecí páry v jednotkách koncového těsnění čerpacích jednotek se používají k čerpání ropných produktů, zkapalněného plynu. Chemicky odolná čerpadla pro provoz v agresivním prostředí jsou vytvářena a vybavena díly (oběžné kolo, hřídel, třecí páry) z karbidu křemíku a jsou také vybavena třecími páry v jednotkách axiálních podpor v ponorných čerpadlech.

Karbid křemíku se také používá k výrobě trysek a vstřikovačů pro přivádění plynů do zóny tavení skla a kovů a pro slinování keramiky.

· Trysky různých velikostí vyrobené z karbidu křemíku:

• pro pískovací stroje;
• pro vysokoteplotní pískovací jednotky (teplota písku kolem 1000 °C) používané k odstraňování uhlíkových usazenin z potrubí v závodech na těžbu a rafinaci ropy;
• pro hořáky plynových pecí, včetně sklářských pecí s nepřetržitou dobou provozu delší než 2 roky;

· Konfuzory různých velikostí vyrobené z karbidu křemíku pro plynové sklářské pece na tavení křišťálu, místo litiny. V závodě Nikolskij Krasnyj Gigant jsou v provozu již přes pět let při teplotě 1300 °C, zatímco litinové pracovaly 2–3 měsíce;

· Desky z karbidu křemíku různých velikostí pro vyzdívky pecí s provozními teplotami až 1400 °C na vzduchu a až 2000 °C ve vakuu;

· V tavicích pecích, kde legovaný materiál nereaguje s křemíkem nebo karbidem křemíku, nahrazuje karbid křemíku platinu a grafit;

· V indukčních pecích pro tavení slitin pro pouzdra hodinek byly grafitové kelímky nahrazeny karbidem křemíku a fungují již třetím rokem místo dvou měsíců při teplotách až 1000 °C.

Mnoho lidí ví z první ruky, co je karbid sodíku nebo vápníku. V 80. letech byl i nepatrný kousek této tvrdé nahnědlé nebo šedé hmoty považován za velké bohatství, zvláště pro malé děti, které si s ní rády hrály. Jde o to, že při kontaktu s vodou látka vstoupí do tepelné reakce a uvolňuje kouř. Vůně karbidu připomíná česnek.

Karbid vápníku při svařování

Pro svářečské práce je karbid téměř ideální látkou, protože při interakci s vodou uvolňuje do okolního prostoru těkavý plyn acetylen, který slouží jako základ pro pokovování, pájení, svařování kyslíkem a mnoho dalších procesů souvisejících se zpracováním kovu. slitiny.

Tato kompozice vzniká při velmi vysokých teplotách (až 2400 stupňů) tavením nehašeného vápna a koksu v elektrické obloukové peci. Poté se horká tekutá hmota vloží do speciálních forem (formy), kde zmrzne a vytvrdne. Poté se karbid rozdělí na kousky ne větší než 8 cm látka se bude skládat přibližně 78 % karbidu vápníku a zbývajících 22 % jsou oxidy vápna, nečistoty a další látky.

Vzhledem k tomu, že karbid při vystavení vodě uvolňuje velké množství plynného acetylenu a tepelné energie, značně to ztěžuje jeho skladování. Aby nedošlo ke zkažení látky, je často umístěn v uzavřených ocelových nádržích. Při otevírání těchto kovových nádob je nutné se vyvarovat otevřeného ohně a jisker, jinak může dojít k strašným následkům.

Karbidový prach (částice do 2 mm) je nevhodný pro použití, protože se téměř okamžitě rozpouští ve vodě. Při skladování velkého množství prachu se navíc zvyšuje riziko, že použití kompozice nakonec povede k explozi nádrže. Odborníci poznamenávají, že kilogram dotyčné látky může při interakci s vodou uvolnit více než 260 krychlových palců acetylenu.

Karbid se často používá pro řezání a svařování plynem. Při hoření se acetylen dostává do styku s kyslíkem a dosahuje teploty 3150, což činí tento plyn naprosto nepostradatelným při zpracování žáruvzdorných kovových slitin. Z bezpečnostních důvodů se acetylen vyrábí ve speciálních generátorech na bázi uhlí, ropy, zemního plynu nebo karbidu vápníku.

Funkce aplikace

Tato látka se používá všude při svařování. To se provádí podle následujícího schématu:

1. Kousky karbidu jsou umístěny v koši. Optimální velikost prvků je 8 cm Tyto „oblázky“ mohou zajistit optimální produkci acetylenu. Odborníci nedoporučují nalévat karbidový prach do generátoru. Částice o průměru menším než 2 mm uvolňují acetylen téměř okamžitě, což může vést k explozi zařízení.
2. Koš je umístěn ve speciální nádrži s vodou. Jeho hrdlo musí být uzavřeno těsným víkem se šroubovým uzávěrem.
3. Otáčením šnekového setrvačníku se koš s kousky látky ponoří do vody a začne vznikat plynný acetylen. Snížením/zvýšením hloubky ponoření koše můžete regulovat intenzitu produkce acetylenu a udržovat optimální intenzitu v hořáku svařovacího zařízení.

Během svařovacích operací působí karbid jako palivo, které nasycuje generátor plynu. A bez jeho použití bude obtížné použít acetylenový hořák. Koneckonců, s plynovou lahví je velmi obtížné pohybovat. A karbidové kusy stačí umístit do uzavřené nádoby a přepravit na absolutně libovolnou vzdálenost, aby se zabránilo vzniku vlhkosti.

Bezpečnostní požadavky

Vzhledem k tomu, že se jedná o nebezpečný materiál, je nutné s ním pracovat přísně za dodržení bezpečnostních pravidel. Základní pravidla, že musí být provedeny při svařování karbidem:

1. Nezapomeňte, že karbid reaguje velmi aktivně na působení vody a vzduchu.
2. Látka musí být skladována výhradně na uzavřeném a suchém místě.
3. Látka je velmi výbušná, proto jsou v její blízkosti přísně zakázány otevřené plameny a jiskry.
4. Karbidový prach může způsobit podráždění sliznic a pokožky, proto při práci s ním musíte používat ochranné brýle, rukavice a respirátor.
5. Instalace generátorů acetylenu ve sklepech je zakázána.
6. Po dokončení svařování karbidovými kusy je třeba zbývající látku „upravit“ do generátorů. Výsledné strusky by měly být umístěny ve speciálním bunkru nebo jámě.
7. Při práci s tímto materiálem je také zakázáno kouřit.
8. Body a nárazy při přepravě plynových lahví jsou extrémně nebezpečné a mohou vést k tragickým následkům.

Při dodržení těchto pokynů můžete bezpečně používat karbid pro svařování. Kromě toho vám tato látka umožňuje ušetřit a snížit spotřebu acetylenu.