Artículo Navegación
- Introducción al mobiliario para hornos de carburo de silicio
- Clasificación por métodos de unión
- Principales tipos de productos y especificaciones
- Indicadores de rendimiento técnico
- Aplicaciones en todos los sectores
- Directrices de instalación y mantenimiento
- Casos prácticos y tendencias del sector
1. Introducción a los muebles de horno de carburo de silicio
El mobiliario para hornos de carburo de silicio (SiC) es un componente fundamental en los procesos industriales de alta temperatura, ya que ofrece una estabilidad térmica, una resistencia mecánica y una resistencia a la corrosión inigualables. Ampliamente utilizado en los sectores de la cerámica, la metalurgia y las energías renovables, el mobiliario para hornos de carburo de silicio incluye panderos, placas de bateo, boquillas de quemadores, vigas y rodillos. Esta guía explora sus tipos, especificaciones técnicasy aplicacionesAprovechando los conocimientos de las normas industriales y las prácticas de fabricación avanzadas.
2. Clasificación por métodos de unión
Los muebles para hornos de SiC se clasifican en función de las técnicas de unión, que influyen directamente en el rendimiento y el coste.
| Tipo de enlace | Características principales | Temperatura máxima de servicio (°C) | Productos comunes |
|---|---|---|---|
| Arcilla aglomerada | Bajo coste, producción sencilla; resistencia limitada a altas temperaturas | 1400-1500 | Saggars, placas batt |
| Unidos por óxido | Ligante de Al₂O₃/SiO₂; resistencia mejorada al choque térmico. | 1600 | Vigas y pilares del horno |
| Enlace de nitruro | Enlaces Si₃N₄; alta resistencia mecánica, ideal para calentamiento cíclico. | 1600-1800 | Boquillas del quemador, rodillos |
| Recristalizado (RBSiC) | SiC puro; densidad ultraelevada, 10-20 veces más resistente que el aglomerado con arcilla. | 2200-2500 | Plegadores de alto rendimiento, tubos |
3. Principales tipos de productos y especificaciones
3.1 Sagares de carburo de silicio (RBSiC/SiSiC)
- Función: Proteger las cerámicas/metales durante la sinterización.
- Especificaciones:
- Contenido de Al₂O₃: <1% (RBSiC de alta pureza).
- Densidad: ≥2,6 g/cm³.
- Conductividad térmica: 40-120 W/m-K.
- Aplicaciones: Sinterización de cátodos de baterías (Li-ion), cerámica de precisión.
3.2 Placas Batt de carburo de silicio
- Diseño: Placas planas para apilar cerámica.
- Ventajas:
- Suavidad de la superficie: Minimiza la adherencia del producto.
- Resistencia al choque térmico: Soporta oscilaciones de temperatura de 300 °C/hora.
- Grados: RBSiC (alta carga), SiSiC (rentable).
3.3 Toberas del quemador de carburo de silicio
- Rendimiento:
- Resistencia a la oxidación: Estable en atmósferas oxidantes de 1600°C.
- Resistencia a la erosión: Ideal para sistemas de combustión de carbón/biomasa.
- Personalización: Disponible en diseños de múltiples orificios para una distribución uniforme de la llama.
3.4 Componentes estructurales (vigas, columnas, rodillos)
- Vigas:
- Capacidad de carga: 1,5-3 toneladas/m² (aglomerado de nitruro).
- Aplicaciones: Cubiertas de vagonetas de horno, soportes de hornos.
- Rodillos:
- Tolerancia de redondez: ±0,1 mm (para líneas de templado de vidrio).
4. Indicadores de rendimiento técnico
| Parámetro | Norma de ensayo | Gama RBSiC | Gama SiSiC |
|---|---|---|---|
| Porosidad | ASTM C20 | 15-20% | 10-15% |
| Resistencia al aplastamiento en frío | ASTM C133 | 150-250 MPa | 80-150 MPa |
| Expansión térmica | ASTM E228 | 4,5×10-⁶/°C (RT-1000°C) | 4.3×10-⁶/°C |
| Conductividad térmica | ASTM C201 | 100-120 W/m-K | 40-60 W/m-K |
5. Aplicaciones en distintos sectores
5.1 Fabricación de cerámica
- Papel: Reducir el consumo de energía del horno en 30% mediante colocadores ligeros de SiC.
- Caso: Sustitución de bandejas de alúmina por placas de SiSiC en la producción de sanitarios.
5.2 Energías renovables
- Solar/PV: Rodillos de SiC para el recocido de obleas de silicio.
- Pilas: Sinterizadores RBSiC para la sinterización de cátodos de litio (1600°C).
5.3 Metalurgia y química
- Revestimientos de hornos: Vigas ligadas con nitruro en fundiciones de aluminio.
- Intercambiadores de calor: Tubos de SiC para refrigeración de gases corrosivos.
6. Directrices de instalación y mantenimiento
- Instalación:
- Utilice espaciadores a base de grafito para evitar la abrasión por contacto SiC-SiC.
- Deje espacios de dilatación de 2-3 mm para las vigas.
- Mantenimiento:
- Limpiar con aire comprimido; evitar el agua para evitar choques térmicos.
- Inspeccione si hay grietas cada 50 ciclos de calentamiento.
7. Estudios de casos y tendencias del sector
7.1 Caso: Saggers de alto rendimiento en la producción de baterías para VE
- Desafío: Fallo frecuente de los panderos de alúmina a 1500°C.
- Solución: Plegadores RBSiC con contenido de SiC 99%.
- Resultado: Vida útil ampliada de 50 a 200 ciclos.
7.2 Tendencias emergentes
- Aumento de la demanda: Mobiliario para hornos de SiC en la producción de semiconductores de SiC (2025-2030).
- Sostenibilidad: Reciclaje de componentes de SiC usados en abrasivos.
Para conocer las especificaciones detalladas del producto, visite
