第1期
圣戈班开发出垃圾发电用高抗氧化性氮化物结合SiC砖
作者:nhxx
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分类号:
卷号:
期号 : 2020 年, 第1期
关键词: 圣戈班,开发出,垃圾发电,高抗氧化性氮化物结合SiC砖
内容简介

目前垃圾发电厂常用的SiC耐火材料分为两类:氧化物结合的SiC和氮化物结合的SiC。与氧化物结合相比,使用氮化物(氮化硅或氧氮化物)结合不仅具有高的导热性、低热膨胀性和良好的耐磨性,而且在一些腐蚀性/氧化环境中具有良好的机械性能和耐化学性。圣戈班开发出垃圾发电用高抗氧化性Refrax系(Refrax Pro、Refrax PLUS以及Refrax TOP)氮化物结合碳化硅产品性能如表1所示。

表1   圣戈班开发的垃圾发电用Refrax系列产品性能

 

氧化物结合SiC

氮化物结合SiC

O-SiC 1

O-SiC2

Refrax Pro

Refrax PLUS

Refrax TOP

SiC

91.1

79.3

75

77

78

结合相

方石英、莫来石

方石英、刚玉、Si2ON2

Si3N4、Si2ON2

Si3N4、Si2ON2

 

Si3N4、Si2ON2

 

常温抗折强度/MPa

48.3

30.8

62

60

52

体积密度/(g·cm-3)

2.64

2.67

2.7

2.74

2.7

显气孔率/%

14.7

14.3

14

13

13

Refrax-Pro使基质中形成Si2ON2相,而不是α-Si3N4。Si2ON2相为大的片状结构,具有较小的反应表面,因此,增强了抗氧化性。Refrax PLUS是其升级版,添加剂更多,可以进一步促进Si2ON2和β-Si3N4相的形成。Refrax TOP采用特殊的添加剂和二次烧成,在表面形成釉面,封闭了材料的孔隙,并对腐蚀性介质起到物理屏障的作用。材料形成了对气体和熔渣都具有很低渗透性的微孔结构,使其具有氧扩散慢,热稳定性好以及对侵蚀介质具有很高的惰性等特点。在灰或渣粘附严重的区域或有明显高腐蚀的区域,首选Refrax TOP。

将圣戈班开发的Refrax产品与欧洲发电厂常用的氧化物结合SiC耐火材料(O-SiC1,用于法国和意大利的垃圾发电厂;O-SiC2,主要用于西班牙垃圾发电厂)进行蒸汽氧化试验。结果发现,Refrax TOP和Refrax PLUS显示了最低质量增重,体积膨胀最小,二者体积变化率分别为0.4%和0.2%,氧化物结合的SiC(O-SiC)体积变化率为8%,表明其具有很好的体积稳定性以及抗氧化性好。 

 

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