熱処理炉用 耐食性・耐酸化性SiCスキッドレール

熱処理炉内でワークを支えるSiC製スキッドレールです。SiC(炭化ケイ素)は高温強度、耐摩耗性、耐熱衝撃性に優れていますが、熱処理炉では様々な熱処理条件・雰囲気があり、特に水蒸気、アンモニア、浸炭雰囲気等では通常のSiCでは劣化が早い場合があります(同じ炉内でも設置箇所によって劣化スピードが違ったりもします)。

これら熱処理雰囲気では耐食性・耐酸化性に優れたSiCを採用することが重要です。当社販売のSiCスキッドレールは(鋳込み成形ではなく)プレス成型品で気孔率も低く強度があり、また1200℃未満の条件では優れた耐食性・耐酸化性を発揮します(1200℃以上の場合は別の耐酸化性SiC配合になります)。

SiC耐火物は見た目ではその性能の差はなかなか判断できません。このSiCスキッドレールは確かな技術の裏付けに基づいて製造された高規格品です。

常圧焼結SiC(S-SiC)耐火物

常圧焼結SiC(S-SiC)は、SiC(炭化ケイ素)耐火物類の中では最も新しい素材であり、強度、熱伝導率、耐熱衝撃(耐ヒートショック)性は他のどのSiC耐火物よりも良く、最高使用温度も1650℃と一番高く、高温での耐酸化性能も最も優れています。名称の由来は、本来は超高圧でないと焼結しないSiCを、微粉末SiCに焼結補助剤を添加する事で、加圧する事無く高温で焼成し緻密化・焼結して作る為「常圧焼結SiC」です(Pressuerless Sintered SiC)。最も高機能なSiC耐火物であり、過酷な条件に適しています。

Si-SiC(反応焼結SiC)ヒーターチューブフランジ面 平面研磨加工

Si-SiC(反応焼結SiC)ヒーターチューブ・保護管で、雰囲気炉や真空炉で使用される場合にはフランジ部分のシール性が要求されます。下写真:チューブサイズφ119xL1400mm フランジ外径φ155mm

チューブ本体が大きく長い為、今まではフランジ部の平面研磨は容易ではありませんでしたが、それが可能になりました。本部位はエラストマーOリング使用のため、表面粗さRa 1.5 以下の研磨仕上げで管理し(研磨仕上げ=放射状研磨痕/あやめ模様有り)、十分な気密性を確保できます。

Si-SiC(反応焼結SiC)ラジアントチューブバーナー内筒管

セラミック製のラジアントチューブバーナーで耐久性が有りつつ比較的安価なのがSi-SiC(反応焼結SiC)です。シングルエンドのラジアントチューブバーナー/Radiant Tube Burner は内筒管/inner tubeと外筒管/outer tubeで構成されていますが、内筒管は外筒管に比べてヒートショックが小さい為、Si-SiCで問題なく使えます。Si-SiCの最高使用温度は1,350℃ですので、金属製では劣化が早く、その問題を改善したいという場合はSi-SiC(反応焼結SiC)製が対策品となります。

Si-SiC(反応焼結SiC)ヒーターチューブ・保護管

Si-SiC(反応焼結SiC)のヒーターチューブ・保護管です。下写真のサイズは外径φ130(内径φ115)x 長さ1,405mm、フランジ部φ160 x 10tです。

全く新しい成形方法の確立により、フランジ部分も正確な寸法でチューブ本体との一体成型が比較的簡単に可能となりましたので、フランジ接合部からの亀裂破損のリスクが大きく軽減されます。

Si-SiC(反応焼結SiC)ですので最高使用温度は1,350℃までです。

再結晶SiC枠

SiC99%で、最高使用温度が1500℃弱と高いのが再結晶SiCの特徴です。

下の写真はその再結晶SiC製の枠で、サイズ520 x 520 x 100Hを4つ組み上げています。

再結晶SiCは寸法精度を比較的出しやすく、このサヤも上下ではめ合わせ形状にし、組み上げた時にずれない様な設計にしています。

中国の陶磁器吊るし焼き

中国福建省徳化の工場での陶磁器の吊るし焼きの様子です。

Si-SiC(反応焼結SiC)ビームと細いSi-SiCロッドを使用して吊るしています。

因みに比較的大きなトンネル炉もSi-SiCビーム組台車です。

細いSi-SiCロッドの代わりにアルミナ製ロッドでも良いかと思います。

中国の陶磁器産地徳化の工場2

中国の陶磁器産地、福建省徳化の工場紹介続きです。焼成治具はSi-SiC(反応焼結SiC)製の支柱とビームが主流でこの点は日本よりも進んでいると言えるでしょう。

素焼窯の棚組

絵付け窯の棚組

本焼成の棚組

見てお判りの通り、ビーム組みにする事により、支柱の占めるスペースが最小限に抑えられ積載率が上がっています。

更にSi-SiC支柱に多数の穴が開いており細いSi-SiCビームを通す事で棚組の高さを細かく変えられる仕様にはなっていますが、実際の現場では製品高さに応じて棚組の高さを変えるところまでの作業はしていませんでした。

Si-SiC(反応焼結SiC)ビーム

Si-SiC(反応焼結SiC)は曲げ強度が250Mpaと高機能SiC耐火物の中では強度がありますので、台車の構造材としてのビームによく使われます。ただし、最高使用温度が1350℃ですので、それ以上高温の条件下ですと、含侵している金属シリコンが染み出てきてしまいますので、ご使用頂けません。

比較的平べったい形状のビームも製造可能です。

穴開きのビームも製造可能です(穴開け加工は焼成前のグリーンにのみ加工可能です)。

弊社では様々な形状・サイズのSi-SiCビームをご提供できますので、是非お問合せ下さい、

酸化物結合SiCプレス成型品 角サヤとフタ

SiC耐火物の中でも一番安価な酸化物結合SiCで製造した角サヤ(匣鉢)とフタです。

これだけ立ちの高い形状を均一な密度でプレス成型し、端面の平面度を出し、フタの反りも無く、サヤとフタがほぼ隙間なくピッタリ合う精度で作るのには高い技術が必要です。プレス成型品ですので、鋳込み成形品と違い内在する気孔(ポア)は非常に少なく、比重は約2.8あり、耐久性があります。