отраслевая информация

Металлизация — это процесс формирования на поверхности керамики из оксида бериллия прочного адгезионного металлического слоя, который обеспечивает возможность пайки и герметичного соединения керамики с металлом. Это позволяет керамике полностью интегрироваться в структуру электронных устройств, реализуя её уникальные свойства. Чтобы соединить изоляционную BeO-керамику с металлом с высокой надёжностью, на её поверхности необходимо создать металлический слой, обладающий электропроводностью, теплопроводностью и прочным сцеплением с керамической основой.

На сегодняшний день существуют три основные технологии: толстоплёночный обжиг, технология DBC (Direct Bonding Copper — прямая пайка меди) и технология AMB (Active Metal Brazing — пайка активными металлами).

(1) Толстоплёночная технология (обжиг пасты Mo-Mn)
Молибден-марганцевая (Mo-Mn) паста наносится на поверхность керамики методом трафаретной печати с последующим высокотемпературным обжигом (1400–1550°C) во влажной водородной атмосфере. В результате формируется пористый молибденовый слой. Стеклофаза (система SiO₂-Al₂O₃) мигрирует, заполняя поры и образуя химическую связь с керамикой. Преимущества: хорошо отработанный процесс и контролируемая стоимость, что делает его пригодным для крупносерийного производства. В промышленности трафаретная печать позволяет контролировать толщину металлического слоя с точностью до ±2 мкм, что значительно лучше, чем 10–12 мкм при ручном нанесении. Однако прочность соединения обычно ограничена диапазоном 40–60 МПа.

(2) Технология DBC (Direct Bonding Copper — прямая пайка меди)
Медная фольга соединяется с поверхностью BeO-керамики при высокотемпературном обжиге (1065°C), формируя молекулярный омический контакт. Композитная структура достигает теплопроводности 302 Вт/(м·К), что составляет около 90% от теплопроводности чистой меди. Технология подходит для двухсторонних проводящих подложек, позволяя уменьшить объём компонентов более чем на 30%.

(3) Технология AMB (Active Metal Brazing — пайка активными металлами)
Между керамикой и металлом размещается активный припой (например, Ag-Cu-Ti). Титан реагирует с оксидным слоем на поверхности керамики, образуя химические соединения и обеспечивая металлургическую связь. Прочность соединения более чем в два раза превышает прочность, достигаемую по традиционной молибден-марганцевой технологии, и выдерживает более 50 циклов термического удара от -55°C до +150°C. Это делает технологию AMB предпочтительной для экстремальных условий, например, для датчиков в аэрокосмической отрасли.

В последние годы благодаря исследованиям и инновациям в производственных технологиях появляются гибридные процессы, такие как сочетание AMB и DPC (Direct Plated Copper — прямое меднение). Синергетический эффект этих методов позволяет значительно повысить надёжность изделий, демонстрируя значительный потенциал для технологических инноваций в данной области.

Наша компания производит серию высокоглиноземистые шары корундовые шары с содержанием оксида алюминия (Al₂O₃) 65% – 99%.

Продукция отличается высокой термостойкостью, быстрой теплопередачей и отличным теплоаккумулирующим эффектом. Она устойчива к эрозии и пригодна для многократного использования.

Изделия широко применяются в промышленных печах, таких как нагревательные печи в сталелитейной и металлургической промышленности, печи для плавки алюминия, кузнечные печи и другие типы промышленных печей, демонстрируя стабильную работу. Приглашаем клиентов к телефонным переговорам и посещению предприятия. Мы встретим ваш звонок с первоклассной продукцией и высококачественным сервисом.

Наш завод расположен в базе производства керамических шаров для теплообменника в качестве теплоносителей. С быстрым развитием регенеративных промышленных печей, разработка и производство теплоаккумулирующих тел для регенеративных нагревательных печей также достигли определенного масштаба. Из-за различий в технологиях и отсутствия опыта в том, как правильно производить теплоаккумулирующие шары, многие производители бросились осваивать этот сегмент, что привело к сложившейся сложной ситуации: потребителям приходится часто заменять шары через непродолжительное время использования.

Обобщив различные факторы, влияющие на производство и применение регенеративных шаров, наш завод разработал высокоглиноземистые шары, специально предназначенные для регенеративных нагревательных печей металлургических заводов. Они обладают высокой прочностью, износостойкостью, высокой теплопроводностью и теплоемкостью, высоким тепловым КПД, отличной термической стабильностью, устойчивостью к разрушению и возможностью повторного использования.

Наш завод — это предприятие, объединяющее проектирование, разработку инноваций, производство и продажу серии корундовых шаров. Мы специализируемся на производстве теплоаккумулирующих шаров, корундовых изделий, высокоглиноземистых теплоаккумулирующих шаров, литейных масс и другой продукции. Предприятие оснащено несколькими стандартизированными производственными линиями и лабораторией, занимается профессиональным производством и технологическими разработками продукции для металлургии, нефтехимии, огнеупорной промышленности. Мы установили долгосрочные партнерские отношения со многими отечественными керамическими исследовательскими институтами и научно-исследовательскими центрами огнеупоров. На сегодняшний день мы получили ряд национальных патентов на изобретения и достижений в области проектирования. Мы являемся высокотехнологичным предприятием с мощной технической базой.

Как незаменимый неметаллический материал в литейной и металлургической отраслях, муллитовое огнеупорное сырье имеет широкую сферу применения. В процессе литейного производства, будь то формовка, изготовление стержней или приготовление обмазок для литейных форм, повсеместно используется это огнеупорное сырье. Обычно оно присутствует в гранулированной или порошкообразной форме, обеспечивая необходимую поддержку и защиту для литейного производства. При этом разнообразие видов огнеупорного сырья и множественность методов его классификации предоставляют литейному производству богатый выбор и гибкие варианты комбинирования.

Способы классификации огнеупорного сырья разнообразны: его можно разделить на природное минеральное сырье и искусственное синтетическое сырье — в зависимости от метода производства; также можно классифицировать по химическому составу на оксидное и неоксидное сырье. Кроме того, исходя из химических свойств, огнеупорное сырье дополнительно подразделяется на кислое, нейтральное и основное. Например, кремнезем и циркон относятся к кислому огнеупорному сырью; корунд, боксит (слабокислый) и муллит (слабокислый) классифицируются как нейтральное огнеупорное сырье; а магнезит, доломит и т.п. относятся к основному огнеупорному сырью.

Муллит — это минерал, образующийся из алюмосиликатов при высоких температурах, часто используемый для производства высокотемпературного огнеупорного сырья. Хотя природный муллитовый минерал встречается относительно редко, его кристаллическая форма уникальна: удлиненные игольчатые кристаллы располагаются радиально-скоплениями. Химическая формула муллита — Al₂O₃·SiO₂, плотность составляет не менее 2,65 г/см³, твердость по Моосу — между 6 и 7, и он сохраняет стабильность при высоких температурах до 1790°C.

На практике обычно используют искусственно синтезированный муллит, который демонстрирует выдающиеся характеристики в литейной отрасли, особенно широко применяясь в производстве по выплавляемым моделям. Это обусловлено его равномерным расширением, отличной термической стабильностью, высокой температурой начала размягчения под нагрузкой, низкой ползучестью при высоких температурах, высокой твердостью и превосходной химической стойкостью.

В настоящее время большая часть муллита, используемого на рынке, производится искусственными методами синтеза, среди которых основными технологиями являются спекание и электроплавка. В зависимости от используемого сырья различаются и виды муллита, включая главным образом муллит, полученный спеканием концентрата природного боксита, обычный электроплавленный муллит и высокочистый электроплавленный муллит.

В процессе производства по методу спекания, высококачественный природный боксит тщательно отбирается и подвергается высокотемпературному обжигу во вращающейся печи, в результате чего получается муллитовый продукт. Этот процесс, в свою очередь, можно разделить на сухой и мокрый способы: при первом шихту совместно размалывают, а затем обжигают; при втором — шихту с водой измельчают в шлам, который затем проходит этапы обезвоживания, выдавливания и обжига для получения продукта. Примечательно, что для синтеза муллита требуется чрезвычайно высокая чистота исходного сырья — любые примеси влияют на его качество.

В отличие от этого, метод электроплавки заключается в высокотемпературном плавлении шихты в дуговой печи с последующим охлаждением и выделением кристаллов муллита. При этой технологии кусковое сырье можно непосредственно дробить до фракции менее 5 мм, а затем смешивать с другими порошкообразными материалами до однородности перед плавкой. Кристаллы электроплавленного муллита более совершенны, зерна крупнее и с меньшим количеством дефектов, что обеспечивает превосходные высокотемпературные механические свойства и стойкость к эрозии.

Муллит, как высокоэффективный материал, играет важную роль в различных областях. Он широко применяется в литейных покрытиях, керамической промышленности и даже подходит для использования в высокотемпературных условиях, таких как печи для крекинга нефти, металлургические воздухонагреватели и т.д. Благодаря своей превосходной огнеупорности и термической стабильности, муллит может напрямую контактировать с пламенем, являясь идеальным выбором для футеровки различных электрических печей.

Мы предлагаем полный ассортимент высокопроизводительных циркониевых шлифовальных сред, ключевыми продуктами которого являются высокочистые циркониевые шарики (Y-TZP) и шарики из силиката циркония (ZrSiO₄). Оба типа отличаются выдающейся износостойкостью, но, благодаря различиям в составе и характеристикам, удовлетворяют разным технологическим и стоимостным требованиям.

Сравнительная характеристика	Высокочистые циркониевые шарики (Y-TZP)	Шарики из силиката циркония (ZrSiO₄)
Ключевая позиция	Максимальная производительность · Нано-помол	Экономичность и долговечность · Универсальный помол
Основной состав	94.5% ZrO₂, стабилизированного оксидом иттрия (Y₂O₃)	ZrSiO₄, содержание ZrO₂ ~63-65%
Кристаллическая структура	Тетрагональная фаза (TZP), эффект “упрочнения при фазовом превращении	Тетрагональная сингония, стабильная структура
Плотность (г/см³)	Очень высокая (6.0)	Средняя (3.8-4.0)
Твёрдость по Моосу	Предельно высокая (≥9.0)	Очень высокая (7.5-8.0)
Износостойкость	Превосходная (в 5-10 раз выше, чем у циркониево-силикатных шариков)	Отличная (в 10-20 раз выше, чем у стеклянных/керамических шариков)
Ключевое преимущество	Наивысшая эффективность помола, исключительный срок службы, нулевое загрязнение	Оптимальное соотношение цены и качества, сбалансированные общие характеристики
Типичное применение	Продукция с высокой добавленной стоимостью, высокой чистоты, наноразмерные материалы	Продукция среднего и высокого класса, крупносерийное производство, тонкий и сверхтонкий помол

 

Муллитовый легковесный кирпич — это энергосберегающий огнеупорный материал с муллитом в качестве основного компонента. Он обладает высокой термостойкостью, хорошей химической стабильностью, низкой теплопроводностью и высокой структурной прочностью, может напрямую контактировать с пламенем и подходит для различных высокотемпературных промышленных применений.

В металлургической отрасли муллитовый легковесный кирпич широко используется в качестве теплоизоляционного слоя в таких частях доменных воздухонагревателей, как верхняя часть печи, стенка и дно. Он также применяется в зоне шлакового пояса торпедных ковшей для сопротивления эрозии расплавленным чугуном и стальным шлаком, повышая тепловую эффективность.

В стекольной и керамической промышленности этот материал используется в регенераторах стеклоплавильных печей, стенках осветительных бассейнов, а также во внутренней футеровке и теплоизоляционном слое туннельных и роликовых печей для керамики, эффективно сокращая теплопотери. Кроме того, он играет важную роль в производстве керамических саганов и печной оснастки.

В химической и нефтехимической отраслях муллитовый легковесный кирпич часто применяется в качестве футеровочного материала для пиролизных печей, конвертеров и другого оборудования, устойчивого к коррозии кислыми газами. Он также используется в качестве рабочего или теплоизоляционного слоя в печах для газизации остаточного масла и реакторах сажи.

В строительной и энергетической отраслях этот кирпич может использоваться для футеровки цементных вращающихся печей и известковых печей, а также в системах утилизации отходящего тепла мусоросжигательных заводов. Его низкая теплопроводность способствует снижению энергопотребления. Кроме того, в новых энергетических областях, таких как печи для спекания литий-ионных аккумуляторов, он применяется для теплоизоляции, обеспечивая облегчение конструкции и энергосбережение.

В сфере энергосбережения в строительстве муллитовый легковесный кирпич может использоваться для внешней теплоизоляции высокотемпературных трубопроводов или в качестве огнезащитного теплоизоляционного слоя в специальных зданиях. Однако необходимо выбирать подходящую марку (например, JM-23 — JM-32) в соответствии с конкретными температурными требованиями, чтобы обеспечить соответствие характеристик.

Электроплавленные корундовые кирпичи изготавливаются путём плавления оксида алюминия в дуговой печи с последующей заливкой расплава в формы заданной конфигурации. Основной процесс можно разделить на четыре ключевых этапа.

Технология производства электроплавленных корундовых кирпичей: процесс

1. Подготовка сырья
При использовании электроплавленного коричневого или белого корунда в качестве сырья, полученные слитки необходимо раздробить, а затем подвергнуть ручной сортировке для удаления примесей.

• Для коричневого корунда: удаляются включения ферросилиция (силиката железа) и другие посторонние компоненты.
• Для белого корунда: удаляются образующиеся на поверхности слитков пластинчатые кристаллы алюмината натрия (высокоглинозёмистый натрий) и другие легкоплавкие вещества. Эти примеси, имеющие меньшую плотность, обычно всплывают на поверхность корундового слитка, что облегчает их идентификацию.

Поскольку корунд может содержать незначительное количество вредных примесей, способных привести к неудовлетворительному спеканию или растрескиванию изделий, сырьё перед использованием необходимо подвергнуть предварительному обжигу. Не полностью удалённый ферросилиций при температуре 500–1000°C окисляется и разлагается на Fe₂O₃ и SiO₂, а минералы, содержащие титан, окисляются до TiO₂ (рутил) и т.д. Все эти реакции сопровождаются значительным увеличением объёма. Предварительный обжиг позволяет снять разрушающие напряжения, вызванные этими процессами разложения и окисления, и тем самым предотвратить растрескивание готовых изделий из-за расширения примесных минералов во время основного обжига.

2. Дробление и измельчение
Электроплавленные корундовые слитки имеют большой размер. Сначала их дробят с помощью дроп-молота или другими методами, затем измельчают и просеивают для разделения на фракции различной крупности с последующим раздельным хранением. Ввиду высокой твёрдости электроплавленного корунда его тонкий помол затруднён. Для этого следует использовать шаровые мельницы или вибромельницы с мокрым помолом до достижения размера частиц < 40 мкм или даже более тонкого помола < 10 мкм. Для удаления железа из гранулированного материала применяется электромагнитная сепарация, а для тонкоизмельчённого порошка используется кислотная промывка.

3. Дозирование, смешивание и формование
Составление зернового состава должно соответствовать принципу плотной упаковки. Применяется полидисперсный гранулометрический состав с уменьшением фракции промежуточных зёрен и увеличением количества тонкого порошка (включая определённую доля ультрадисперсного порошка), что способствует повышению плотности и улучшению спекания изделий. Добавляется определённое количество связующего, в основном такого как: фосфат алюминия, фосфорная кислота, алюмохромфосфат, целлюлоза, сульфитно-спиртовая барда и др. Наиболее перспективными являются активные фосфаты; в последние годы успешно применяется фосфат аммония. Шихта должна быть тщательно перемешана, влажность составляет примерно 3–4%. Путем прессования под высоким давлением получают плотные кирпичные заготовки.

4. Обжиг
Электроплавленные корундовые изделия отличаются высокой чистотой и трудноспекаемы, что требует температуры обжига выше 1800°C. Тип печи для обжига определяется масштабами производства. Наш завод оснащён комплексным оборудованием, способным одновременно удовлетворить потребности как в крупносерийных, так и в мелкосерийных заказах.

Кирпич клиновый ребровый муллитокорундовый в промышленных печах в основном используется для кладки арок, дверок печей и т.д. При кладке арок, дверок печей и других элементов кирпич часто используется совместно с кирпичом для арочных углов и другими вспомогательными материалами.

Преимуществом использования этого муллитокорундового ребрового клина является то, что изготовленные из него дверцы печей или арки отличаются высокой прочностью, эстетичным видом и долговечностью. В большинстве промышленных котлов обычно применяется кирпич клиновый ребровый муллитокорундовый.

Кирпич клиновый ребровый муллитокорундовый: размер

L	H	S	S1
230	172	75	65
230	172	75	55
230	172	65	55
230	172	65	45
250	187	75	65
250	187	65	55
250	187	65	45
300	225	65	55
300	255	65	45

Характеристики коррозионностойкого литого огнеупора:

Коррозионная стойкость: Коррозионностойкий литой огнеупор способен противостоять воздействию агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи, соли, сохраняя стабильность и целостность материала.
Стойкость к шлаковой инфильтрации: При высоких температурах коррозионностойкий литой огнеупор эффективно сопротивляется проникновению и эрозии металлургических и химических шлаков.
Огнеупорность/Жаростойкость: Коррозионностойкий литой огнеупор должен обладать хорошей огнеупорностью, чтобы выдерживать химические реакции и термические напряжения при высоких температурах, сохраняя стабильные физические и химические свойства.
Износостойкость: В агрессивных средах коррозионностойкий литой огнеупор должен обладать определенной износостойкостью, чтобы предотвратить разрушение и отслаивание материала из-за ударов и трения среды.
Хорошая адгезия: Коррозионностойкий литой огнеупор должен хорошо связываться с поверхностью защищаемого оборудования, образуя прочный футеровочный слой для обеспечения общей прочности и стабильности.

Применение коррозионностойкого литого огнеупора:

Коррозионностойкий литой огнеупор в основном применяется в химической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности в условиях воздействия агрессивных сред. Типичные области применения включают реакторы, резервуары для хранения, дымоходы, топки для защиты от коррозии газообразных, жидких или твердых сред. Их наносят методом литья или обмазки на внутренние или внешние поверхности оборудования, формируя коррозионностойкий защитный слой для продления срока службы оборудования, повышения эффективности и безопасности.

Промышленное применение:

Химическая промышленность: Химические реакторы, резервуары для хранения, трубопроводы, абсорберы и т.д.
Металлургическая промышленность: Плавильные печи, электролизеры, промышленные печи, ванны расплава и т.д.
Нефтегазовая промышленность: Нефтеперерабатывающие установки, нефтяные резервуары, газоперерабатывающие заводы и т.д.
Энергетика: Дымовые трубы, газоходы, котлы, десульфуризационное оборудование и т.д.
Горнодобывающая и металлургическая промышленность: Выщелачивающие танки, десульфуризационные башни, электролизеры и т.д.

Применяемое оборудование:

Реакторы: Коррозионностойкий литой огнеупор часто используется для футеровки и покрытия внутренних поверхностей химических реакторов для сопротивления коррозии реагентов.
Резервуары и трубопроводы: Может применяться для футеровки и покрытия внутренних поверхностей нефтяных и химических резервуаров, а также различных трубопроводов для защиты оборудования от воздействия сред.
Дымовые трубы и газоходы: Часто используется для футеровки внутренней части дымовых труб и газоходов для сопротивления коррозионному воздействию дымовых газов и химических отходов.
Котлы и печи: Может использоваться для футеровки топок и других частей котлов и печей для защиты оборудования от высоких температур и агрессивных сред.

Участки оборудования:

Футеровка: Коррозионностойкий литой огнеупор может использоваться для внутренней футеровки оборудования, обеспечивая мощную защиту от коррозии.
Покрытие: Нанесение коррозионностойкого литого огнеупора на внутреннюю или внешнюю поверхность оборудования для формирования защитного слоя.
Футеровка газохода: Внутренний футеровочный слой газохода для сопротивления эрозии кислыми газами в дымовых газах.
Футеровка топки: Для защиты топки от высоких температур и коррозионных газов.
Футеровка электролизера: Внутренняя футеровка электролизера для сопротивления коррозии агрессивным электролитам.

Наша компания производит следующие ключевые огнеупорные изделия для непрерывного литья заготовок:

Промежуточный ковш (сталеразливочный стакан / длинная трубка): Используется для соединения сталеразливочного ковша с промежуточным ковшом, предотвращает окисление и разбрызгивание стали.
Погружные стаканы: Устанавливаются на дне промежуточного ковша для подачи стали в кристаллизатор; являются ключевым элементом для управления потоком стали и предотвращения окисления.
Стопор-моноблоки: Используются для регулирования расхода стали из промежуточного ковша в кристаллизатор.
Огнеупорная футеровка промежуточного ковша: Включает как рабочую, так и постоянную (изоляционную) футеровку.
Калиброванные стаканы: В основном используются для непрерывного литья заготовок небольшого сечения.

Кроме того, мы также производим огнеупорные кирпичи для футеровки разливочных ковшей — высокоглиноземистые, магнезиальные и композитные. Наша компания обладает мощными исследовательскими и конструкторскими возможностями, стабильным качеством продукции и готова предоставить услуги комплексной поставки («под ключ») для крупных проектов.

I. Термические напряжения

Это основная и наиболее частая причина.

1. Слишком быстрый нагрев или охлаждение:

Причина: Слишком большая разница температур между внутренней и внешней частью кирпича. Поверхность быстро нагревается и расширяется, в то время как внутренняя часть, имеющая более низкую температуру, расширяется меньше. Это создает внутренние растягивающие напряжения, которые «разрывают» кирпич.

Ситуация: Слишком быстрая сушка новой футеровки печи, аварийная остановка оборудования с последующим быстрым охлаждением.

2. Резкие температурные колебания:

Причина: Частые и резкие циклы нагрева и охлаждения заставляют кирпич repeatedly расширяться и сжиматься, создавая циклические напряжения. Подобно тому, как многократное сгибание проволоки приводит к ее разрыву, кирпич в конечном итоге покрывается микротрещинами из-за термической усталости, которые постепенно расширяются.

Ситуация: Печи периодического действия, плавильные печи.

3. Превышение предельной рабочей температуры:

Причина: Хотя шамотный кирпич огнеупорен, при длительной работе при температурах, превышающих его температуру начала деформации под нагрузкой, кирпич начинает размягчаться, деформироваться и трескаться под воздействием напряжений.

II. Механические напряжения

1. Неправильная кладка:

Причина:

Слишком маленькие швы: Недостаточный тепловой зазор не оставляет пространства для теплового расширения кирпичей, что приводит к их взаимному сдавливанию, растрескиванию или выпучиванию.
Несовместимость раствора: Использование огнеупорного раствора с коэффициентом теплового расширения, не соответствующим кирпичу.
Принудительное выравнивание: Простукивание кирпича твердым предметом для выравнивания, что приводит к образованию внутренних микротрещин.

2. Внешняя механическая нагрузка:

Причина: Деформация конструкции печи, удары тележками, воздействие или абразивный износ со стороны загружаемых материалов.

III. Химическое воздействие

1. Воздействие шлаков и флюсов:

Причина: При высоких температурах основные шлаки, оксиды металлов и т.д. вступают в химическую реакцию с диоксидом кремния и оксидом алюминия в кирпиче, образуя легкоплавкие соединения. Это изменяет минеральный состав и структуру кирпича, снижая его прочность и делая его склонным к растрескиванию под напряжением.

2. Воздействие щелочных металлов:

Причина: Пары щелочных металлов (оксид калия, оксид натрия) проникают в структуру кирпича и вступают в реакцию с его компонентами, вызывая неравномерное объемное расширение (так называемое «вспучивание»), что создает огромное внутреннее напряжение и приводит к растрескиванию.

IV. Проблемы с качеством самого материала

1. Производственные дефекты:

Причина: Неравномерное перемешивание сырья, недостаточное давление при формовании, неполная сушка или неправильный температурный режим обжига приводят к наличию в кирпиче первоначальных дефектов, таких как микропоры и трещины, что снижает его прочность и срок службы.

2. Неправильное хранение:

Причина: Увлажнение кирпича при хранении. Вода, попавшая в поры, при первом нагреве быстро испаряется, и создаваемое избыточное давление может привести к растрескиванию кирпича.

Рекомендация:

Для промышленных печей рекомендуется использовать высокоглиноземистый кирпич взамены традиционного шамотного кирпича. Данная мера позволяет эффективно увеличить срок службы футеровки, сократить частоту остановок печи для ремонта и, как следствие, значительно повысить непрерывность производственного процесса и экономическую эффективность.