プロセス
炭化ケイ素バーナーノズルは、天然ガス、液化ガス、ディーゼル燃料を使用するセラミック、化学、ガラス、冶金分野で使用できる理想的な焼成炉装置です。 高強度、スラグなし、亀裂なし、長寿命、交換が便利などの特徴を備えています。また、キルン内の温度バランスを効果的に制御できるローラーキルン、トンネルキルン、シャトルキルンにも適しています。
UDC反応性結合焼結炭化ケイ素セラミックSISICで作られており、高強度、高硬度、優れた耐摩耗性、耐食性の特性を備えています。 熱衝撃、高温、高圧に耐えます。 バーナーノズル、脱硫ノズル、サガー、るつぼ、放熱管、熱電対保護配管、冷却管、プレート、シール、ビーム、特殊形状部品、ブラストノズルなどのキルン設備に広く応用されています。
SISIC は、SiC、混合酸窒化物 SiC 相、酸化物二次相 (酸化アルミニウムなど) を含む緻密な材料です。 Al2O3-Y2O3などの焼結助剤を使用し、不活性雰囲気中で2,000℃で焼結されます。 このプロセスは無圧力であり、外部からの圧力は一切かかりません。
成形後、表面に金属シリコンの薄層が形成され、緻密で強度と破壊靱性に優れた材料が得られます。 この材料は 1,400 ℃で窒化でき、最初の金属シリコンが窒化された形態の炭化シリコン (SiC 窒化物) に変化します。
窒化プロセスは収縮がなく、あらゆるサイズの SSIC に適用できます。 粒径5μmの細粒バージョンに加えて、粒径1.5mmまでの粗粒バージョンも用意しています。
この緻密な材料は、ビーム、ロール、サポートなどの窯の家具の製造や、直接および間接燃焼用のさまざまなバーナー部品の製造に非常に人気があります。 曲げ強度が高いため、炉、大型ボイア、その他の機械などの用途に特に適しています。
形成プロセスには、遊離炭素を含む多孔質 SiC マトリックスのプリフォームへの液体シリコンの浸透が含まれます。 この技術により、収縮することなく、非常に細かいディテールを備えた複雑な形状の製造が可能になります。 これは、成形セラミック要素によく使用され、粉末射出成形の利点と焼結プロセスを組み合わせたものです。
構造
炭化ケイ素 (SiC) は、化学的不活性性、耐食性、熱的特性で知られる、非常に耐久性があり多用途な材料です。 さらに、SiC は広いバンドギャップを誇るため、放射線センサー、オプトエレクトロニクス、生物医学機器などの電子および光半導体用途に適しています。
SiC は層で構成されており、各原子は四面体結合構成で 4 つの反対のタイプに結合しています。 この結晶構造はいくつかのポリタイプに分類でき、それぞれが独自の異なる結晶構造と積層順序を持っています。 この独特の配置により、SiC に優れた特性が与えられます。
これらの特性には、極度の硬度、優れた耐摩耗性と耐食性、優れた熱伝導率、低い熱膨張係数、広いバンドギャップが含まれます。 これらの特性は、研磨材や研磨材から半導体やショットキー ダイオードまで、さまざまな業界にわたって応用されています。
SiC の最も注目すべき特性の 1 つは昇華能力です。十分に加熱すると、溶けるのではなく固体から蒸気に変化します。 この特性により、SiC は極高温ガスセンサーとして使用できます。
昇華は、SiC の酸素原子とアルゴンの窒素原子の間の化学反応によって発生します。 これらの原子結合により、炭化ケイ素が非晶質シリカに分解され、酸素原子と窒素原子の両方が遊離します。
さらに、非晶質シリカは空気と反応して二酸化硫黄や二酸化炭素などの酸化物を形成し、その後、排ガスとして排出されます。
このプロセス中に、酸素と窒素の分子が水素と炭素原子に置き換えられ、燃料として燃焼できる水素が豊富な蒸気が生成されます。
このプロセスは炭化ケイ素製品の製造に不可欠な部分であり、その成功はそのような取り組みの成功を保証します。
特徴
工業用加熱プロセスに適用される場合、炭化ケイ素バーナー ノズルは必須の要素とみなされることがよくあります。 優れた熱伝導率と急速な熱伝達能力を備えている必要があるだけでなく、効率が向上するため、窯や炉を加熱するための燃料の使用量が削減されます。
さらに、石油、ガス、またはその他の液体燃料の燃焼によって発生する有毒ガスに対して耐性がなければなりません。 これらの煙は窯の内張りを腐食させ、窯の寿命を大幅に縮める可能性があります。
窯や炉の標準ノズルの代わりに炭化ケイ素チューブに切り替えることで、エネルギー効率が向上し、燃料費を節約できます。 チューブは炎の大部分を囲い、内部の放射ホットスポットを減らすだけでなく、キルン内のガスの均一な混合と燃料から製品へのより速いエネルギー伝達のために、キルン内の炎からより大きな速度を生成します。
これらの利点は、直接輻射熱が製品と窯の家具の両方に壊滅的な影響を与える可能性がある電気磁器だけでなく、衛生用および日常用の陶器の焼成において特に重要です。 したがって、キルンまたは炉内でバーナー ノズルを最適に配置することが重要な考慮事項となります。
反応結合 (SISiC) 炭化ケイ素は、優れた高温強度、耐酸化性、および熱衝撃耐性により、キルン ノズルおよびチューブの製造に理想的な材料です。
この材料には、ラッピング用の遊離砥粒から高温セラミック組成物に使用される混合物まで、多くの用途があります。
材料は、機械的、化学的、熱処理プロセスを通じてさまざまな形状に成形できます。 一般的な形状には、ロッド、ディスク、プレート、パイプ、フランジなどがあります。
これらの形状は、トンネル キルン、エッジ キルン、ローラー キルンなどのさまざまなタイプのキルンでスプレー ツールとして使用できます。 さらに、直火間接加熱または輻射パイプ間接加熱システムを使用する工業用窯で動作する能力もあります。
アプリケーション
炭化ケイ素は、数多くの用途を持つ興味深い材料です。 半導体や研磨剤として使用されています。 さらに、この鉱物は電気（そして熱）をよく伝え、溶融塩や酸による腐食にも耐えます。
SiCはその高温耐性と強度から工業炉や窯のノズルとして広く使用されています。 さらに、SiC は優れた耐酸化性を示し、熱膨張係数が低く、化学的に不活性です。
工業的な加熱プロセスにおいては、温度調節が最も重要です。 使用する燃料が天然ガス、LPG、石油のいずれであっても、バーナーの位置は窯内の潜在的なホットスポットとなる可能性があり、過熱して製品や窯内の家具に損傷を与える可能性があります。
IPS セラミックスは、既存のキルン バーナーに適合し、温度均一性の向上を実現するために、ほとんどのサイズの反応結合炭化ケイ素 (SISiC) またはケイ素浸透炭化ケイ素 (SiSIC) チューブを供給できます。 このチューブは、排気速度を高めながら放射ホットスポットを排除し、キルン内の混合を改善し、迅速なエネルギー伝達を実現します。
炭化ケイ素バーナー ノズルは、酸化物、ムライト、窒化物、および反応結合材料で構成されており、優れた耐酸化性を備えながら、従来の合金鋼よりも軽量です。 高速バーナー用途向けに、円形またはスロット付きの構成で提供されます。
これらの材料は耐久性が高く、優れた伝熱特性を備えているため、溶融金属の直接加熱に最適です。 さらに、これらのバーナー ノズルは、特定の要件を満たすさまざまな形状でさまざまな産業用途に合わせて調整できます。
炭化ケイ素バーナー ノズルは、温度の均一性を向上させるだけでなく、キルンや炉の性能と信頼性を劇的に向上させることができます。 適切に設計されたバーナー ノズルは、放射加熱を最小限に抑え、チャンバー内の製品や家具に危険を及ぼすホットスポットを防ぎます。
IPS セラミックスは、バーナー ノズルの包括的な選択肢を提供し、エンジニアリング チームと緊密に連携して、選択したバーナー ノズルが炉や窯の設計に適合することを確認します。 当社のノズルは、さまざまな火炎プロファイルに対応し、過熱のリスクを軽減しながら工業炉での正確な熱管理を実現するためにさまざまな直径を備えています。
