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碳化硅對熔池中鋼水的脫硫原理為:進入碳化硅液相隔離層中的硫離子通過液相向碳化硅內(nèi)擴散,與碳化硅中的[CaO]顆粒反應(yīng),在[CaO]顆粒表面生成CaS層。
近年來,由于工業(yè)以及航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展,對鋼材的需求愈來愈高。在冶煉純凈鋼等鋼材時就必須高度重視和深入研究碳化硅與熔池中鋼水之間的反應(yīng)對鋼質(zhì)量造成的影響。同時也為研發(fā)能夠?qū)︿撍鸬絻艋饔玫男滦吞蓟杼峁┮罁?jù)。
隨著我國大型預(yù)分解水泥窯相關(guān)技術(shù)及配套設(shè)備的快速發(fā)展和日趨完善,我國水泥行業(yè)整體技術(shù)水平已經(jīng)接近或達到成熟,但國內(nèi)碳化硅的整體使用壽命與國外技術(shù)相比還有一定差距,究其原因除了碳化硅生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)水平外,還與碳化硅整體施工水準(zhǔn),及人們對施工質(zhì)量的重視程度有較大關(guān)系。同時,它還可運用于太空探索領(lǐng)域,幫助核動力飛船執(zhí)行更繁雜的任務(wù)。
純碳化硅是無色透明的晶體。從力學(xué)角度分析,非金屬夾雜物的存在部位是鋼材的應(yīng)力集中點,對鋼材的強度、剛度以及持久極限等力學(xué)性能都有很大影響。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含黑碳化硅的用途及種類不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,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℃以上時轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。
碳化硅的工業(yè)制法是用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。
根據(jù)結(jié)合相的不同,碳化硅制品可分為以下幾類:
1. 氧化物結(jié)合碳化硅。以Al2O3-SiO2系硅酸鹽為結(jié)合相,包括黏土結(jié)合、莫來石結(jié)合和SiO2結(jié)合碳化硅。
2. 氮化物結(jié)合碳化硅。結(jié)合相為SiN4、Si2N2O、Sialon等共價鍵化合物。
3. 自結(jié)合碳化硅。包括β-SiC結(jié)合碳化硅和重結(jié)晶碳化硅。
4. 滲硅反應(yīng)燒結(jié)碳化硅。由碳化硅和游離硅組成的一種碳化硅質(zhì)工程陶瓷材料。
此外,通常將碳化硅含量在50%以下的耐火制品稱為半碳化硅質(zhì)制品,半碳化硅質(zhì)制品包括熟料碳化硅制品、高鋁碳化硅制品、鋯英石碳化硅制品、莫來石碳化硅制品和剛玉碳化硅制品等。
建材陶瓷,砂輪工業(yè)方面的應(yīng)用:利用其導(dǎo)熱系數(shù)、熱輻射,高熱強度大的特性,制造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,還提高了窯爐的裝容量和產(chǎn)品質(zhì)量,縮短了生產(chǎn)周期,是陶瓷釉面烘烤燒結(jié)理想的間接材料。
節(jié)能方面的應(yīng)用:利用良好的導(dǎo)熱和熱穩(wěn)定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節(jié)約燃料35%,使生產(chǎn)率提高20-30%。特別是礦山選廠用排放輸送管道的內(nèi)放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍。