Когда слышишь про композитную керамическую футеровку sialon, первое, что приходит в голову — это вечная тема с абразивным износом в цементных печах. Но на деле многие поставщики до сих пор путают SiAlON с обычной корундовой керамикой, а потом удивляются, почему футеровка не выдерживает циклических температурных скачков. Я сам лет пять назад чуть не попался на эту удочку, когда закупал партию для ремонта холодильника клинкера — оказалось, что материал с низким содержанием β-фаза SiAlON просто рассыпался после месяца эксплуатации.
Вот смотрите: классическая ошибка — считать, что любая керамика на основе нитрида кремния автоматически подходит для зоны спекания. На деле же важно содержание альфа- и бета-фаз, плюс плотность спекания. Мы в 2022 году тестировали образцы от трёх производителей, и только у одного — кажется, это были как раз ребята из ООО Шаньдун Синькэсинь Новые Материалы Технологии — показатель истираемости был ниже 0.8 см3/см2. Остальные давали усадку уже при 1400°C.
Кстати, про температурный режим: многие забывают, что sialon хоть и держит до 1800°C, но при резком охлаждении в зоне впуска вторичного воздуха появляются микротрещины. Мы как-раз на этом прогорели с китайской партией в 2023 — пришлось перекладывать всю футеровку в зоне кальцинатора. Хорошо, что тогда успели договориться о замене материала.
И ещё нюанс — геометрия плиток. Если для обычной корундовой керамики допустимы прямые углы, то для композитной керамической футеровки из SiAlON лучше использовать трапециевидные профили. Иначе в стыках набивается клинкерная пыль, и начинается локальный перегрев. Проверено на трёх цементных заводах в Свердловской области.
В 2024 году мы как раз работали с ООО Шаньдун Синькэсинь над модернизацией футеровки на одном из уральских заводов. Изначально планировали ставить SiAlON по всей длине холодильника, но их техспецы посоветовали комбинировать зоны — в горячей части использовать композит с содержанием SiAlON 85%, а в холодной перейти на альфа-корунд. Сказали, что иначе экономически невыгодно.
На деле оказалось, что они были правы — после 8 месяцев эксплуатации износ в зоне охлаждения составил всего 1.2 мм, тогда как предыдущая футеровка из циркониевой керамики давала 3-4 мм за тот же период. Правда, пришлось повозиться с креплением — стандартные анкеры не подходили по коэффициенту теплового расширения.
Кстати, их сайт https://www.xinkexin.ru тогда очень пригодился — там были выложены таблицы с точными параметрами теплопроводности для разных марок SiAlON. Не то чтобы прямо откровение, но удобно, когда все данные собраны в одном месте.
Часто упускают момент, что композитная керамическая футеровка должна работать в тандеме с огнеупорной кладкой. Мы как-то попробовали поставить SiAlON прямо на шамотный кирпич без компенсационного слоя — через два месяца получили расслоение по границе контакта. Оказалось, нужно либо использовать специальные мастики, либо делать переходный слой из высокоглинозёмистого бетона.
Тут кстати стоит отметить, что ООО Шаньдун Синькэсинь Новые Материалы Технологии как раз предлагают комплексные решения — не только sialon футеровку, но и сопутствующие огнеупоры. В их производственной линейке есть материалы с разным содержанием Al2O3, что удобно при подборе совместимых систем.
Из последнего опыта — на цементной мельнице ставили их футеровку с параметром CTE 4.8×10??/°C в сочетании с низкоцементным бетоном от того же производителя. Результат — за год работы трещин по стыкам не появилось, хотя вибрационные нагрузки были существенные.
Когда говорят про стоимость композитной керамической футеровки sialon, часто сравнивают цену за килограмм с обычными материалами. Это в корне неверно — считать нужно по стоимости тонны клинкера. Наш опыт показывает, что при правильном монтаже SiAlON окупается за 14-16 месяцев за счёт снижения простоев.
Но есть нюанс — если брать материал с плотностью ниже 3.2 г/см3, то ресурс падает на 30-40%. Мы в прошлом году сравнивали образцы плотностью 3.15 и 3.24 — разница в износостойкости оказалась почти двукратной в зоне максимальных температур. Так что экономия на плотности выходит боком.
Кстати, у https://www.xinkexin.ru в спецификациях всегда указаны не только стандартные параметры, но и данные по устойчивости к клинкерной пыли — это важно для зон за завесами в печах.
Самая частая ошибка монтажников — использовать болгарку для подгонки плиток. С sialon это недопустимо — только алмазная резка с водяным охлаждением. Иначе появляются микротрещины, которые потом разрастаются при термоциклировании. Мы сейчас прописываем это в техзаданиях как обязательное требование.
Ещё момент — контроль зазоров. Для композитной керамической футеровки оптимальный зазор 1-1.5 мм, не больше. Если делать по старым нормативам 2-3 мм, то появляется эффект 'миграции' плиток при вибрации. Проверяли тепловизором — в увеличенных зазорах температура на 50-70°C выше.
И последнее — не стоит экономить на системе креплений. Анкеры должны быть из жаропрочной стали с содержанием хрома не менее 25%. Мы однажды попробовали сэкономить и поставили крепления с 18% хрома — через полгода пришлось менять половину анкеров в зоне кальцинатора.
