Proizvođači tekućeg/praškastog kalijevog silikata

Prednosti primjene i izvedbe kalijev silikat u vatrostalnim materijalima

1. Osnovna svojstva kalijeva silikata

Kalijev silikat (K₂O·nSiO₂) je anorganski spoj sa sljedećim ključnim karakteristikama:
Visoko vezivanje: Može formirati stabilnu strukturu s raznim anorganskim materijalima (kao što su aluminij i silicij).
Otpornost na visoke temperature: Temperatura raspadanja je obično iznad 1000°C, što je pogodno za okruženja s visokim temperaturama.
Kemijska stabilnost: Otporan je na kiseline i oksidaciju i dobro se ponaša u metalurškim i kemijskim okruženjima.
Zaštita okoliša: Netoksičan je i bez hlapivih organskih spojeva (VOC), što je u skladu s trendom zelene industrije.

2. Glavne primjene u vatrostalnim materijalima

Kalijev silikat naširoko se koristi u sljedećim vatrostalnim poljima kao vezivo ili aditiv:
Vatrostalni materijali: poboljšavaju ukupnu čvrstoću i stabilnost na toplinske udare (kao što su obloge visokih peći i popravci peći).
Vatrostalni premazi: Premazivanje metalnih ili keramičkih površina za povećanje otpornosti na oksidaciju i koroziju pri visokim temperaturama.
Vezivo za vatrostalnu ciglu: Zamjenjuje tradicionalne fosfate i smanjuje lomljivost na visokim temperaturama.
Proizvodi od keramičkih vlakana: Popravlja strukturu vlakana i poboljšava toplinsku izolaciju (kao što je toplinski izolacijski sloj za zrakoplove).

3. Analiza prednosti izvedbe

U usporedbi s tradicionalnim vatrostalnim vezivima (kao što su natrijev silikat i fosfat), prednosti kalijevog silikata uključuju:

(1) Izvrsna otpornost na visoke temperature
Kalijev silikat pokazuje izvrsnu stabilnost u okruženjima visoke temperature. Njegova temperatura razgradnje je obično preko 1000°C, a neki modificirani proizvodi mogu izdržati čak i ekstremne uvjete iznad 1300°C. Nasuprot tome, natrijev silikat je lako omekšati na visokim temperaturama, dok fosfati mogu postati krti tijekom dugotrajne upotrebe na visokim temperaturama. To čini kalijev silikat idealnim izborom za visokotemperaturne industrijske scenarije kao što su metalurgija i peći za pečenje stakla.

(2) Veća čvrstoća lijepljenja i stabilnost strukture
Kalijev silikat nakon skrućivanja stvara Si-O-K trodimenzionalnu mrežnu strukturu, dajući vatrostalnom materijalu veću mehaničku čvrstoću. Eksperimentalni podaci pokazuju da se čvrstoća na savijanje i tlačna čvrstoća vatrostalnih lijevaka koji koriste kalijev silikat kao vezivo mogu povećati za 20% do 30%, uz istovremeno smanjenje rizika od strukturne deformacije pri visokim temperaturama.

(3) Izvrsna otpornost na toplinski udar
Zbog niskog toplinskog koeficijenta širenja kalijevog silikata, vatrostalni materijal koji je s njim povezan nije lako puknuti kada doživi drastične promjene temperature (kao što je proces pokretanja i gašenja peći). Ovo svojstvo značajno produljuje životni vijek vatrostalne obloge i smanjuje troškove održavanja.

(4) Izvrsna otpornost na kemijsku koroziju
Kalijev silikat pokazuje snažnu otpornost na kiselu trosku, rastaljeni metal i alkalna okruženja, a posebno je prikladan za industrijsku opremu koja je osjetljiva na koroziju, kao što su taljenje čelika i kemijski reaktori. Nasuprot tome, tradicionalna veziva fosfata sklona su kvaru u kiselim uvjetima.

(5) Zaštita okoliša i sigurnost
Kalijev silikat ne sadrži hlapljive organske spojeve (VOC) i ne ispušta otrovne plinove pri visokim temperaturama, što je u skladu s propisima EU REACH i trendovima zelene proizvodnje. Osim toga, njegov proces proizvodnje i upotrebe ima malo utjecaja na zdravlje radnika i okoliš te je prikladan za industrije sa strogim zahtjevima zaštite okoliša (kao što su peći za pečenje stakla za hranu).

(6) Prilagodljivost konstrukcije i procesa
Kalijev silikat može se formulirati u obliku tekućine ili praha, što je prikladno za različite građevinske procese kao što su prskanje, izlijevanje ili uranjanje. Njegovo vrijeme stvrdnjavanja može se fleksibilno kontrolirati podešavanjem modula (omjer SiO₂/K₂O) ili dodavanjem ubrzivača (kao što su aluminati) kako bi se zadovoljile različite proizvodne potrebe.

4. Izazovi i rješenja industrije

Spora brzina stvrdnjavanja: Reakcija se može ubrzati dodavanjem nano-silika ili metalnih oksida.
Viši trošak: u usporedbi s natrijevim vodenim staklom, cijena je 10%~15% viša, ali se može nadoknaditi premijom performansi.
Stabilnost skladištenja: Mora biti zatvoreno i otporno na vlagu. Preporuča se korištenje modificirane tekućine kalijevog silikata (kao što je podešavanje modula na 2,5~3,5).