Si-SiC製積み上げ式丸支柱

SiCビーム用のSi-SiC製積み上げ式丸支柱です。ムライト質での同形状丸支柱からのグレードアップ版です。

サイズは大小2種類あり、大=高さ140mm、小=高さ70mm でそれぞれの組み合わせも可能です(下の写真は大2個+小1個で組み合わせの関係で高さは320mmになります)。

ムライト製に比べ、肉薄にできるので軽量になり、材質的な比熱も高く、炉の燃費の改善になるのと同時に、ムライト製では長年の使用やハンドリングで角の欠けが発生したりしますが、Si-SiC製の場合ですとそれは各段におきにくくなります。

Si-SiC製積み上げ式小型支柱

SiCビーム用のSi-SiC製積み上げ式小型支柱です。

写真は縦横40x40mmサイズのSi-SiCビームを支えています。

支柱の1段目は高さ75mm、積み上げた2段目は高さ175mmとなります。安定性の観点からは3個積み上げるくらいまでが良いかと思います。

  • 高さが変えられる
  • 小型サイズなので面積を取らない
  • ムライト製支柱に比べ、軽量で比熱も高い為、炉の燃費に貢献する

というのがこのSi-SiC支柱のポイントです。

低温酸化対策品SiC耐火物

非酸化物であるSiC耐火物にとっては、酸化によるSiCの劣化が耐火物の寿命にかかわる一つの大きな要因です。特に炉内温度約700~1000℃弱は一番酸化がきつい温度帯で低温酸化領域と言われており、例えば1300℃での焼成よりも700~1000℃弱での焼成の方がSiC耐火物にとっては過酷な条件となります。

下のバーナースリーブはこの低温酸化に対して強い特別な配合で作られたSiC耐火物です。

表面にきらっとした茶色い色が析出しており、見た目的にはあまりきれいとは言えないのですが、これが低温酸化対策品SiC耐火物です。

製造の焼成工程中の微妙な雰囲気の差によって茶色かったりそうでなかったりの色の差は生まれますが、性能的には均一で同じです。

尚、これを1200℃以上の高温焼成で使用すると、表面の色がべーパーして移ったり、配合成分の一部が溶け出したりしますのであまりお勧めできません。例えば1200℃以上の使用条件の炉床板では別の耐酸化性SiC耐火物もございます。

再結晶SiCの焼成雰囲気と使用可能温度

再結晶SiCの大気雰囲気での最高使用温度は1,650℃ですが、酸素の無い雰囲気焼成ではそれ以上の温度でも使用可能です。

SiC99%の再結晶SiCが1,650℃を超えてくると使えない理由はその温度以上ではSiCと酸素が反応してしまいシリカの泡が生成されてしまうからです。一方、無酸素雰囲気での焼成ですとその反応は起きず、2000℃近くで使われている例もあります。

下の写真は無酸素雰囲気焼成で使用されている、再結晶SiCの外径φ450 x 内径φ405 x 高さ200mm の枠です。ReSiC muffle

肉厚は22.5mmあり1個当たりの重量は16.3kg です(カサ比重=2.7)。再結晶SiCですと肉厚で比較的大きな製品も対応可能です。

再結晶SiCリングセッター

再結晶SiCの特徴は最高使用温度が1,650℃と他のSiCよりも高い温度で使用できる点です。下の写真は再結晶SiCセッターφ240 x 6t の片面にアルミナコーティングをしたものです。ReSiC Plate Φ240x6t backReSiC Plate Φ240x6t

テストの結果ドイツの老舗メーカー様に継続納入が決定しました。1400℃焼成のIn/Out 約5時間のローラーハースで使われます。真ん中の穴は製品中央部も十分に加熱し焼きむらを防ぐ目的です。再結晶SiCは気孔率約15%、表面はやすりの様な感じで比較的ざらついていますので、コーティングの食いつきも良いです。

SiC炉床板

プッシャー炉のSiC炉床板(レール)です。SiC(炭化ケイ素)は耐摩耗性が高く、上を台板が押されて滑ってゆくこの炉床板にはSiCが適しております。

SiC pussher kiln hearth

SiCの種類としては、酸化物結合(シリカ結合)SiCで、基本的には通常のSiC棚板等と同じですが、炉床板の場合は炉の中に設置され続ける為、SiCが一番酸化されやすい約700~1000℃の温度帯で長時間炉に入っていても酸化されにく、また高温での耐摩耗性にも優れた特別な配合になっております。

ムライト支柱組台車

前回記事のスペースを大きく取ったSi-SiCビーム組台車とは対照的に、低めのムライト支柱で隙間なく組まれた台車の写真です。Highly filled Kiln Car

シャトル窯で食器を焼成する際の一般的な棚組方式で、SiC棚板1枚当たりL型ムライト支柱を3個使用し棚組みしています。立ちの低い皿系統の製品が多い為それに合わせて低めの支柱を使い、なかなかの充填率になっています。

Si-SiC(反応焼結SiC)ビーム組台車

少し前の海外の写真となりますが、Si-SiC(反応焼結SiC)ビームと酸化物結合SiC支柱を組み合わせた台車の写真です(棚板も酸化物結合SiC棚板)。SiSiC Beam kiln carSi-SiCビーム台車の特徴は支柱の数を減らし空間を広く取る事により大物製品の焼成において窯詰め/窯出しの作業効率が良くなりますし、支柱の数が減る事でガスの省エネも期待できます。また、ビーム=線で棚板を支える形になりますので、SiC棚板の反り軽減にもなります。

尚、写真の台車は支柱を台車に埋め込まずにカートップの上に設置するという日本ではあまり見られないタイプです。

Si-SiC(反応焼結SiC)保護管

Si-SiC(反応焼結SiC)製の熱電対保護管です。SiSiC protection tubeSiSiC protection tube edge一般的な熱電対保護管はアルミナ質の物が多いですが、高強度・高熱伝導・ち密質という特徴からSi-SiC製の保護管が採用される場合もあります。但し、Si-SiCの最高使用温度は1,350℃ですので、その温度以下の焼成に限ります(1,350℃を超えてくると含浸させてある金属シリコンが徐々に出てきてしまいます)。

保護管の先端形状はストレート・ドーム型どちらも可能です。根元側に固定用の溝加工も可能です(焼成前のグリーンの状態で加工)。