Rotor khử khí silicon Nitride: Giải pháp tiên tiến để khử khí kim loại nóng chảy- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Việc sản xuất kim loại chất lượng cao, đặc biệt là nhôm, phụ thuộc rất nhiều vào quá trình khử khí, quá trình này rất cần thiết để loại bỏ các khí không mong muốn, chẳng hạn như hydro, khỏi kim loại nóng chảy. Điều này đảm bảo rằng kim loại đáp ứng các tiêu chuẩn cần thiết về độ tinh khiết, độ bền và độ bền cho nhiều ứng dụng. Một trong những thành phần quan trọng trong quá trình khử khí là rôto khử khí và khi nói đến vật liệu tiên tiến cho các rôto này, silicon nitride (Si₃N₄) nổi bật như một sự lựa chọn đặc biệt. Được biết đến với sự kết hợp độc đáo của các tính chất cơ, nhiệt và hóa học, silicon nitride ngày càng được áp dụng trong ngành luyện kim cho các ứng dụng khử khí.

Cánh quạt khử khí silicon nitride chủ yếu được sử dụng để khử khí nhôm và hợp kim của nó. Trong quá trình đúc, nhôm có xu hướng hấp thụ hydro từ khí quyển, dẫn đến hình thành bọt khí hydro bên trong kim loại nóng chảy. Những bong bóng này có thể gây ra các khuyết tật trong sản phẩm cuối cùng, chẳng hạn như độ xốp, có thể làm suy giảm đáng kể tính chất cơ học của kim loại. Để giảm thiểu điều này, một quy trình khử khí được sử dụng để loại bỏ các khí hòa tan này. Rôto khử khí được nhúng chìm trong kim loại nóng chảy, nơi nó tạo điều kiện cho việc loại bỏ hydro và các tạp chất khác, đảm bảo đầu ra kim loại sạch hơn, chất lượng cao hơn.

Ưu điểm của việc sử dụng silicon nitride cho các cánh quạt này nằm ở đặc tính vật liệu ấn tượng của nó. Silicon nitride là loại gốm hiệu suất cao được biết đến với độ cứng đặc biệt, khả năng chống mài mòn và độ ổn định nhiệt. Trong điều kiện khắc nghiệt của kim loại nóng chảy, nơi nhiệt độ có thể vượt quá 700°C, vật liệu rôto phải chịu được sự tiếp xúc liên tục với nhiệt độ cao mà không bị suy giảm hoặc mất tính toàn vẹn cơ học. Khả năng duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của silicon nitride trong những điều kiện như vậy khiến nó trở nên lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng khử khí.

Hơn nữa, silicon nitride có khả năng chống sốc nhiệt cao. Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình xử lý kim loại nóng chảy, nơi mà sự dao động nhiệt độ có thể nhanh chóng và dữ dội. Không giống như kim loại, có thể cong vênh hoặc nứt dưới áp lực nhiệt, silicon nitride vẫn giữ được hình dạng và độ bền, ngay cả khi chịu sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Đặc tính này đảm bảo tuổi thọ dài hơn cho rôto khử khí, giảm tần suất thay thế và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động trong các quy trình công nghiệp.

Một lợi ích quan trọng khác của silicon nitride là khả năng kháng hóa chất. Trong nhôm nóng chảy, có thể có nhiều tạp chất khác nhau, chẳng hạn như clo hoặc lưu huỳnh, và những tạp chất này có thể phản ứng với các vật liệu khác, dẫn đến ăn mòn hoặc xuống cấp của rôto. Tuy nhiên, silicon nitride có khả năng chống ăn mòn cao và không tương tác với các vật liệu nóng chảy này giống như các kim loại hoặc gốm sứ khác. Khả năng chống lại sự tấn công hóa học này đảm bảo rằng rôto khử khí vẫn hoạt động hiệu quả trong suốt thời gian hoạt động của nó.

Việc sử dụng rôto khử khí silicon nitride cũng góp phần xử lý kim loại hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Vì những rôto này có khả năng chống mài mòn và ổn định hóa học vượt trội nên chúng ít cần thay thế thường xuyên hơn so với các rôto khử khí truyền thống được làm từ kim loại hoặc gốm sứ cấp thấp hơn. Điều này giúp giảm chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động tại các cơ sở đúc, khiến nó trở thành lựa chọn kinh tế hơn về lâu dài. Ngoài ra, khả năng xử lý nhiệt độ cao và chống sốc nhiệt của silicon nitride có nghĩa là nó có thể hoạt động ở mức hiệu suất cao hơn, đẩy nhanh quá trình khử khí và cải thiện năng suất tổng thể.

Một khía cạnh đáng chú ý khác của rôto khử khí silicon nitride là sự đóng góp của chúng vào tính bền vững môi trường của sản xuất kim loại. Bằng cách cải thiện độ tinh khiết của kim loại nóng chảy, rôto silicon nitride giúp giảm nhu cầu về các quy trình tinh chế thứ cấp tốn kém. Các quy trình này thường đòi hỏi thêm năng lượng đầu vào và sử dụng hóa chất, có thể gây ra tác động tiêu cực đến môi trường. Bằng cách đảm bảo rằng kim loại được khử khí đầy đủ ngay từ đầu, rôto silicon nitride có thể giúp giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất nhôm và các quy trình sản xuất kim loại khác.