碳化硅脫氧劑作用與用途

碳化硅脫氧劑是一種新穎的高性能復(fù)合脫氧劑，可代替價(jià)格較貴的傳統(tǒng)脫氧劑硅鐵粉和合金粉，適用于普鋼、合金鋼和特種鋼冶煉時(shí)脫氧，金石碳化硅脫氧劑具有脫氧迅速、成渣早、還原氣氛濃、泡沫豐富等優(yōu)點(diǎn)，還能有效地提高元素的回收率，也有增碳作用，代替部分增碳劑，大大地降低了煉鋼成本。用碳化硅作為煉鋼脫氧劑可使鋼水質(zhì)量穩(wěn)定，且具有細(xì)化晶粒，清除鋼水中有害雜質(zhì)的作用，使用后鋼水澆鑄溫度高，鑄坯質(zhì)量好，單位成本低。

碳化硅脫氧劑理化指標(biāo)：

金石碳化硅脫氧劑適用要點(diǎn)：

1）熔化期、氧化期按操作規(guī)程進(jìn)行。

2）稀薄渣形成后，加入碳化硅還原，加入量視該爐次的鋼水量和爐況而定。

3、使用效果：

1）加快反應(yīng)速度，縮短冶煉時(shí)間，同時(shí)有脫硫效果。

2）溫度易予調(diào)節(jié)，降低電耗，提高爐襯、爐蓋的壽命。

3）其粉塵小，加之螢石用量減少，有毒氣體氟濃度降低，有利于環(huán)保。

碳化硅脫氧劑使用方法及用量：

冶煉脫氧合金前在鋼包底部加入3-6kg/噸鋼；當(dāng)鋼液出到1/3時(shí)開始進(jìn)行脫氧合金化操作，其它按常規(guī)工藝進(jìn)行。

碳化硅脫氧劑使用效果：

1. 復(fù)合碳化硅脫氧劑可全部替代硅鐵和增碳劑，F(xiàn)eALSi用量也有所減少，可有效降低煉鋼成本6-10元/噸鋼。

2.用復(fù)合型碳化硅替代硅鐵和增碳劑冶煉普碳鋼及部分低合金鋼，各有效元素回收率穩(wěn)定。

碳化硅脫氧劑的特點(diǎn)：

碳化硅脫氧劑是用于電爐煉鋼還原期的脫氧材料，它具有以下特點(diǎn)：

1、氧反應(yīng)比硅鐵粉、碳粉、電石塊能縮短還原時(shí)間，降低電力消耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

2、碳化硅脫氧劑在高溫下的分解和氧化是放熱反應(yīng)過程，爐內(nèi)正壓強(qiáng)烈，能保證脫氧、碚硫提供必要的條件，降低硫含量。

3、由于還原期縮短，減少了鋼液在后期的吸氣機(jī)會(huì)，減少了H的增長以及回P，從而保證了鋼水的質(zhì)量。

4、減少生石灰、螢石粉加入量，降低成本，減少有害氣體的濃度和煙塵污染環(huán)境，有利于操作條件改善。

5、泡沫渣豐富而活躍，同時(shí)泡包裹了弧黃，減少電弧輻射，從而提高了爐襯、爐蓋的壽命，減少了熱停爐時(shí)間和輔助材料的消耗。

綜合以上所述，金石耐材碳化硅脫氧劑用于電爐煉鋼還原劑，每噸鋼成本降低5-13元，電耗減少10-40度。 2100433B

碳化硅物質(zhì)特性

碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如：以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機(jī)葉輪或汽缸體的內(nèi)壁，可提高其耐磨性而延長使用壽命1～2倍；用以制成的高級(jí)耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高，節(jié)能效果好。低品級(jí)碳化硅（含SiC約85%）是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學(xué)成分，提高鋼的質(zhì)量。此外，碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。

碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級(jí)，僅次于世界上最硬的金剛石（10級(jí)），具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，是一種半導(dǎo)體，高溫時(shí)能抗氧化。

碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為最常見的一種同質(zhì)異晶物，在高于2000 °C高溫下形成，具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造（似纖維鋅礦）。β-碳化硅，立方晶系結(jié)構(gòu)，與鉆石相似，則在低于2000 °C生成，結(jié)構(gòu)如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上，因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目，而另一種碳化硅，μ-碳化硅最為穩(wěn)定，且碰撞時(shí)有較為悅耳的聲音，但直至今日，這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。

因其3.2g/cm³的比重及較高的升華溫度（約2700 °C） ，碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達(dá)到的壓力下，它都不會(huì)熔化，且具有相當(dāng)?shù)偷幕瘜W(xué)活性。由于其高熱導(dǎo)性、高崩潰電場強(qiáng)度及高最大電流密度，在半導(dǎo)體高功率元件的應(yīng)用上，不少人試著用它來取代硅[1]。此外，它與微波輻射有很強(qiáng)的耦合作用，并其所有之高升華點(diǎn)，使其可實(shí)際應(yīng)用于加熱金屬。

純碳化硅為無色，而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因?yàn)槠浔砻娈a(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。

碳化硅物質(zhì)結(jié)構(gòu)

純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC（稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體，已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊，經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。

碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。

碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種?？梢苑Q為金鋼砂或耐火砂。

碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。

包括黑碳化硅和綠碳化硅，其中：綠碳化硅是以石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料,添加食鹽作為添加劑，通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉。 常用的碳化硅磨料有兩種不同的晶體，一種是綠碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬質(zhì)含金工具。另一種是黑碳化硅，有金屬光澤，含SiC 95%以上，強(qiáng)度比綠碳化硅大，但硬度較低，主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。

分子式為SiC，其硬度介于剛玉和金剛石之間，機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉，可作為磨料和其他某些工業(yè)材料使用。工業(yè)用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在隕石和地殼中雖有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供開采的礦源。

純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體，已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。

碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊，經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。

碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個(gè)常用的基本品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約98.5%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強(qiáng)度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC99%以上，自銳性好，大多用于加工硬質(zhì)合金、鈦合金和光學(xué)玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適于軸承的超精加工，可使表面粗糙度從Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米。