碳化硅对熔池中钢水的脱硫原理为:进入碳化硅液相隔离层中的硫离子通过液相向碳化硅内扩散,与碳化硅中的[CaO]颗粒反应,在[CaO]颗粒表面生成CaS层。
近年来,由于工业以及航空航天工业的飞速发展,对钢材的需求愈来愈高。在冶炼纯净钢等钢材时就必须高度重视和深入研究碳化硅与熔池中钢水之间的反应对钢质量造成的影响。同时也为研发能够对钢水起到净化作用的新型碳化硅提供依据。
随着我国大型预分解水泥窑相关技术及配套设备的快速发展和日趋完善,我国水泥行业整体技术水平已经接近或达到成熟,但我国碳化硅的整体使用寿命与国外技术相比还有一定差距,究其原因除了碳化硅生产企业产品研发水平外,还与碳化硅整体施工水准,及人们对施工质量的重视程度有较大关系。碳化硅在航空领域的应用:碳化硅制作成碳化硅纤维,碳化硅纤维主要用作耐高温材料和增强材料,耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布等。
有色金属冶炼工业的应用:利用碳化硅具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料,如坚罐蒸馏炉精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,热电偶保护管等。
钢铁行业方面的应用:利用碳化硅的耐腐蚀、抗热冲击耐磨损、导热好的特点,用于大型高炉内衬提高了使用寿命。
冶金选矿行业的应用:碳化硅硬度光次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道、叶轮、泵室、旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁。橡胶使用寿命的5—20倍,也是航空飞行跑道的理想材料之一。
碳化物材料熔点较高,大都在3000℃以上,如TiC熔点3107℃,ZrC熔点3530℃。在较高温度下,碳化物会氧化,熔点高于石墨和碳。多数碳化物硬度高,有良好的导电和导热性。部分碳化物性能见表8-6。碳化物基本合成方法有:金属与碳粉直接化合法;另外,还有耐火材料应用中,主要是碳化硅回收下来的细分,含量从70-90之间的碳化硅细分应用比较多。碳还原法;金属与含碳气体反应。
生产碳化硅制品,首先要有碳化硅原料。碳化硅的工业生产方法是将石英砂、煤焦、锯末和盐混合在一起,在电阻炉中加热到2200℃左右,盐的作用是除去石英砂和煤焦中的杂质,而锯末的作用是产生气孔,使生成的气体容易逸出。电炉中间用石墨或碳颗粒堆积成柱状电阻发热体,所配原料紧密填充在发热体四周。受熔融钢水、炉渣、炉气以及兑入铁水和加入散料、废钢时的机械冲刷,使得碳化硅脱落并卷入钢溶液中,形成非金属夹杂。
黑色碳化硅和绿色碳化硅的应用也有所差别。黑碳化硅制成的磨具,多用于切割和研磨抗张强度低的材队如玻璃、陶瓷、石料和耐火物氯同时也用于铸铁零件和有色金属材料的磨削。绿碳化硅制成的磨具,多用于硬质合金、钦合金、光学玻璃的磨削,同时也用于缸缸的精磨。目前晶硅电池在市场份额上占了主要地位,但是其他技术也在快速演进中。
碳化硅纤维正在一些******生产,可作为复合结构材的组分。
由此可见,碳化硅是一种广泛应用的人造磨料和工程材料。国外某些厂商碳化硅生产的特点是多牌号和开展综合科用,以适应各部门应用的需要,并可做到物尽其才,提高生产厂的经济效益.这一点很值得我们重视。目前我国各砂轮厂生产的碳化硅绝大部份是用作磨料,而冶炼炉中产生的大量二级品碳化硅没有用武之地,只能用于回炉冶练,这是很不经济的。此外,通常将碳化硅含量在50%以下的耐火制品称为半碳化硅质制品,半碳化硅质制品包括熟料碳化硅制品、高铝碳化硅制品、锆英石碳化硅制品、莫来石碳化硅制品和刚玉碳化硅制品等。它会显著降低炉的热效率。
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