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?在航天工业中,用碳化硅制造的燃气滤片、燃烧室喷嘴已用于火箭技能中。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:碳化硅硬度仅次于金刚石,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。建材陶瓷,砂轮工业方面的应用:利用其导热系数,热辐射,高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料。碳化硅主要有四大应用领域,即:功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。
碳化硅的使用成本较低,加入碳化硅颗粒可以防止析出碳化物,增加铁素体量,减少白口,使铸铁***致密,显著提高加工性能并使切削面光洁; 特别是熔炼中,增加石墨核心,提高球铁的石墨球数,改善灰铁的石墨形态等等都非常有益;在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用广泛、经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。 经过大量的实验总结得出碳化硅在灰铸铁生产中已经成为重要的材料。
一般碳化硅作为孕育剂的时候,碳化硅以碎粒状随着铁水加入到烧包中,可以有效的起到薄壁铸铁件的孕育处理作用。铸铁使用碳化硅加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微***的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物,硬度仅次于金刚石和碳化硼。
在炼钢过程中,炉衬耐火砖受到侵蚀后,砖的脱碳层和反应层发生结构变化引起松弛。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。钢材中的非金属夹杂物与钢材本身的性能有很大差别。
从力学角度分析,非金属夹杂物的存在部位是钢材的应力集中点,对钢材的强度、刚度以及持久等力学性能都有很大影响。因此,非金属夹杂是影响钢材质量的严重缺陷之一。构成碳化硅的一些元素,直接溶解到钢水中,使得熔池中的氧、碳及其他非金属元素增加。在一定条件下,钢水中非金属元素之间相互反应生成非金属夹杂物。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。
目前国内外广泛应用于转炉、电炉、连铸、炉外精炼以及钢包中的碳化硅,是20世纪80年***展起来的一类较为新型的碱性碳化硅——碳复合碳化硅。碳复合碳化硅中一般含有3%~30%的碳。在炼钢过程中,碳的氧化反应是冶炼过程的重要反应。
把钢水中的含碳量氧化降低到所炼钢号的规格内,是炼钢的重要任务之一。而碳化硅的脱碳会造成钢水中碳的含量增加改变钢的组成,尤其在冶炼纯净钢、超纯净钢时,碳化硅的脱碳会对钢水及钢材质量产生较大的影响。碳化硅的脱碳机理为:当冶炼进行的一定程度后,钢与碳化硅之间存在一定的液相隔离层。反应物在碳化硅表面形成一个固相产物层,碳化硅中的组成元素穿过该层扩散到钢水中。铸铁使用碳化硅加入量很少,对铸铁的化学成分影响甚小,对其显微***的影响却很大,因而能改善灰铸铁的力学性能,对其物理性能也有明显的影响。
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