您好 欢迎来到磨料磨具网  | 免费注册
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信

碳化硅和增碳剂在当今铸铁厂的应用

关键词 碳化硅 , 增碳剂在 , 铸铁|2018-12-17 10:31:55|应用技术|来源 互联网
摘要 碳化硅是由一个碳原子和一个硅原子组成的化合物,其中硅占70%,碳占领区0%(按重量)。它是EdwardGAcheson在制作人造金刚石时偶然发现的。由于它很坚硬,并且能切割玻璃、金...

  碳化硅是由一个碳原子和一个硅原子组成的化合物,其中硅占70%,碳占领区0%(按重量)。它是Edward G Acheson在制作人造金刚石时偶然发现的。由于它很坚硬,并且能切割玻璃、金属以及其他材料,因此它最初的用途是用作磨料。由于它几乎在任何温度下都不氧化,所以可将其用作耐火材料。由于它在高温下也非常稳定,所以曾被广泛用作窑炉的充填料。由于它能抵抗渣的侵蚀,所以可用作炼铝炉和鼓风炉的渣线砖。 由于它在有渣存在的情况下溶解时,碳原子和硅原子会成为带电离子(C-4和Si +4)被释出,因而又是一种被广泛用于电炉炼钢的有效脱氧剂。当将其加入灰铁、球铁或可锻铸铁时,它不仅很易溶解,并会使碳和硅以合金形式进入熔体。当温 度低于1620℃时,其碳将起脱氧剂的作用,从而使诸如FeO和MnO之类不太稳定的氧化物,通过SiC+FeO=Si+Fe+CO这一反应而被还原。当温度高于1620℃时(例如炼钢时),硅将担负起所有的脱氧任务,而碳则起增碳剂的作用,且其收得率可达100%。铁的无芯感应熔炼是碳化硅的主要应用领域。在美国,约有95%的无芯感应炉都是用SiC作为主要的硅源。在灰铁、球铁和可锻铸铁方面,都是通过SiC+FeO=Si+Fe+CO这个反应,用 SiC来降低FeO和MnO在渣中的含量。

  由于FeO的存在能使任何渣的熔点下降,所以在任何既定的温度下,因为渣的熔点的下降,都会使更多的渣变成液体。例如,当渣中的FeO含量为10%时,它的熔点将是1350-1400℃,加之在无芯感应炉的强烈搅拌作用下,这种液态渣将在熔体中被“均匀化”,从而把千万个非常小的渣粒留在熔体中,铸件的许多表面缺陷就是这种流动性很好的高FeO和MnO渣(通常称之为硅酸锰渣)被带入了铸型造成的。如果加入SiC,从而把这种渣的FeO含量降到1或 2%,其熔点就会提升到1500-1550℃,那么,在通常的出铁温度(1500-1550℃)下,这种渣或者仍然保持为固体,或者仅有很少量变成液体,从而将一较大的单体保留在炉子中,这就使得渣粒因有较高的上浮速度而容易被排除,并使其被带入铸型从而造成铸件缺陷的机会大大减少。

  铁水中存在非常小的FeO-SiO2夹杂(铁橄榄石)是使铁水流动性下降、缩松倾向增大、白口增多的主要原因,这对球铁来说更是如此。因此,减少其在铁水中的数量,就能消除增大缩松和白口倾向。 

  由于碳化硅在铁水中是溶解而不是熔化,因此,它进入铁液所花的时间要比FeSi长。由于作用时间较长,所以衰退时间增大。因此,在球铁方面,尽管炉子常常没有给硅留有余地或者只留有很小的余地,然而许多铸造厂已经发现,往炉料中配入至少3-4kg/T的SiC在经济上是合算的。他们所看到的冶金效果是:白口发生减少,流渣造成的缺陷降低,石墨球数增加,缩松倾向减小,衰退时间增长。这部分是由于用残留物含量低的SiC取代了含有铝的硅铁和N和S含量都较高的增碳剂的结果。

  SiC在球铁方面的另一用途是进行纯镁处理时的“预孕育”作用。进行纯镁处理的缺点之一就是会增加产生缩松和碳化物的倾向。国外的研究表明:往处理包中加入2kg/TSiC是消除这一冶金问题的最有效办法。

  由于FeO在球铁渣中的含量比在灰铁或蠕铁渣中的含量要高,因此,流态渣对球铁造成的问题要比对灰铁或蠕铁造成的问题更严重,因此,往球铁中加入SiC的效果会更好。 

  在灰铁和蠕铁方面,国外铸造厂所观察到的冶金效果与在球铁方面所观察到的效果基本相同:渣的数量和流动性减小,共晶团数量增多,白口倾向减少,衰退时间增长。另外,国外的灰铁和蠕铁铸造厂常常都有足够供在炉料中配入一定数量SiC的余地。最通常的加入量是:灰铁10-15kg/T,蠕铁5-10kg /T。我国是碳化硅生产大国,年产量已达20多万吨,其中冶金级碳化硅的产量约占1/3左右,目前在我国主要是用作电炉炼钢的脱氧剂,在铸造厂的应用极少。

  由于我国许多铸铁厂,尤其是球铁厂,都不同程度地存在着流渣引起的缺陷等问题,而且也都面临着一个如何满足越来越高的质量标准和日益激烈的成本竞争问题,因此,集脱氧剂和增碳剂于一身、且资源丰富的碳化硅必将成为我国许多铸铁厂减少流渣缺陷,提高铸件质量,降低成本的一个非常重要的工具。

  此外,随着用高镁合金包芯线生产球铁技术的日趋完善与推广,用既能增碳、增硅,又能起预孕育作用的碳化硅部分或全部取代硅铁的工作也必将被许多铸铁厂提到日程,因为这不仅能提高球铁的质量,而且还能进一步降低生产成本。 

  总之,碳化硅在我国当今铸铁厂的应用,既是势在必行,更是大势所趋。

  增碳剂属于外加炼钢、炼铁增碳原料。优质增碳剂是生产优质钢材必不可少的辅助添加剂。同样的化学成分,采用不同的熔炼工艺、不同配料和配料比,铁液的冶金质量完全不同。获得好的渗碳效果,电炉采用的是增碳技术,冲天炉采用的是高温精密铸造技术。

  增碳剂对精密铸造产品的影响主要有三方面。 

  1、在高的碳量条件下,为获得高强度的灰铸铁铸件,熔炼过程采用全废钢加增碳剂的工艺,是铁液更加纯净,生产的铸件材料性能高。 

  2、铁液增碳技术,在熔炼过程中特别是电炉熔炼,可以增加石墨晶核,同时减少铁液氧化。

  3、增碳是防止或减轻收缩倾向最好的措施。由于铁液凝固过程中的具有石墨化膨胀的作用,因此良好的石墨化会减少铁液的收缩倾向。 

  增碳剂在铸造时使用,可大幅度增加废钢用量,减少生铁用量或不用生铁。电炉熔炼的投料方式,应将增碳剂随废钢等炉料一起往里投放,小剂量的添加可以选择加 在铁水表面。但是要避免大批量往铁水里投料,以防止氧化过多而出现增碳效果不明显和铸件碳含量不够的情况。增碳剂的加入量,根据其他原材料的配比和含碳量 来定。不同种类的铸铁,根据需要选择不同型号的增碳剂。

  ① 凡本网注明"来源:磨料磨具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:磨料磨具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非磨料磨具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

碳化硅在低辐射镀膜玻璃中的应用

近年来,可钢化Low-E玻璃在我国得到一定的推广,但是整体质量并不高,因为现有的Low-E玻璃的抗机械划伤性能不够高,抗高温氧化能力还不够强,而高性能产...

日期 2019-06-18   行业动态

2019年前4月碳化硅出口量小幅波动

据海关统计数据显示,2019年4月,我国碳化硅出口量为2.16万吨,同比降低27.05%;出口均价1013.43美元/吨,较3月出口均价提升91.99美...

日期 2019-06-17   行业动态

警!石棉腾龙光伏材料“6.12” 碳化硅冶炼喷炉事故...

2018年6月12日,石棉县腾龙光伏材料有限公司发生一起一般喷炉事故,造成1人死亡、1人受伤,直接经济损失120万元(不含事故处罚)。一、基本情况(一)企业基本情况石棉县腾龙光伏材...

日期 2019-06-12   行业动态

2019年5月份刚玉、碳化硅等磨料市场行情分析

5月普通磨料市场稳中有涨:矾土价格暂时持稳,主产区孝义地区铝矾土生矿价格上涨;氧化铝价格涨势已现,随着环保压力的到来氧化铝相关产品上涨后期是否还有后劲,让我们拭目以待;碳化硅市场价...

日期 2019-05-30   行业动态

Cree投资10亿美元扩产碳化硅 大举进军半导体

随着汽车电子、工控等应用领域蓬勃发展,市场对碳化硅(SiC)的需求持续增长,国内外碳化硅企业陆续扩产,日前碳化硅大厂Cree(科锐)也宣布将投资10亿美元扩大碳化硅产能。5月7日,...

日期 2019-05-09   国际资讯

北京联合荣大2019年刚玉碳化硅等耐火原料采购招标

为了提高原材料质量,降低采购成本,按照内控制度要求,北京联合荣大工程材料股份有限公司决定对2019年所需原材料等物资进行公开招标。兹邀请证照齐全、产品质...

日期 2019-05-07   行业动态

比亚迪加码智能制造,碳化硅电控电动车今年将上市

说起比亚迪,人们往往会最先想到乘用车,少部分人可能会进一步想到商用车以及云轨,但相信几乎没有人会想到比亚迪电子。作为比亚迪四大版块中唯一主打中下游配套的公司,比亚迪电子成立于199...

日期 2019-04-23   相关行业

西安工程大学碳化硅耐高温微波吸收剂项目获陕西省科学技...

4月9日上午,陕西省科技创新大会暨科学技术奖励大会在陕西宾馆隆重召开。省委书记胡和平为2018年度省科学技术最高成就奖获得者颁奖,并发表重要讲话。省长刘国中主持大会。副省长赵刚宣读...

日期 2019-04-16   行业动态

刚玉、碳化硅及部分砂轮产业列入发改委《产业结构调整指...

4月8日,国家发展改革委会同有关部门对《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》进行了修订,形成了《产业结构调整指导目录(2019年本,征求意见稿)》,并向社会公开征求意见。...

日期 2019-04-15   行业动态