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冶金级黑碳化硅的主要用途有哪些

发布时间:2025-09-02 17:09:49 作者:15738804601 来源: 人气:
冶金级碳化硅通常是指黑碳化硅(SiC),纯度通常在98.5%左右,晶体为黑色或暗蓝色,有金属光泽。其核心特点是作为添加剂或还原剂,利用其在高温下优异的化学性质(强还原性、发热性)来改善冶金过程的效率和产品质量
 

1. 钢铁冶金工业 - 核心应用领域

这是冶金级碳化硅最大的消费市场,主要用于炼钢和铸造的多个环节。

作为高效脱氧剂

作用原理:在钢液中,碳化硅(SiC)会分解为硅(Si)和碳(C),它们都与钢液中的氧(O)发生反应,生成SiO₂和CO。

优势:相比传统的 Fe-Si(硅铁)和 Fe-Mn(锰铁)等脱氧剂,使用碳化硅脱氧效率更高,形成的夹杂物更少、更易上浮,能显著提高钢水的纯净度,从而改善钢材的力学性能(如韧性、强度)。
 

作为增硅增碳剂

作用原理:SiC在脱氧的同时,其分解出的硅和碳会直接溶解到钢液中,起到精确调整钢水化学成分(硅含量和碳含量)的作用。

优势:可以替代部分甚至全部昂贵的传统增碳剂(如石油焦、冶金焦)和硅铁,降低生产成本。
 

在铸造中作为孕育剂

作用原理:在铁水(铸铁)浇注前,加入少量碳化硅,可以促进石墨的形核和生长,细化石墨形态。

优势:能有效防止铸铁件出现“白口”倾向(即产生硬而脆的渗碳体),提高铸铁的强度、硬度和耐磨性,改善其加工性能。
 

作为升温剂/发热剂

作用原理:SiC与氧气反应是一个强烈的放热反应(SiC + 2O₂ → SiO₂ + CO₂ + 热量)。

优势:在电炉或转炉炼钢中,加入碳化硅可以快速提高钢水温度,缩短冶炼时间,节约电能。


2. 有色金属冶金工业

硅冶炼的还原剂

在工业硅(金属硅)的生产中,碳化硅是炉内化学反应的重要中间产物。有时也会直接添加碳化硅作为辅助还原剂,有助于提高还原效率和生产稳定性。

其他金属冶炼

在冶炼某些特殊合金或金属(如钒、钨、钼等)时,碳化硅可作为还原剂使用。
 

3. 其他工业用途

虽然名为“冶金级”,但其应用也延伸到了其他需要高温或耐磨材料的领域。

耐火材料添加剂

在镁碳砖、铝镁碳砖等高级耐火材料中加入碳化硅,可以极大提高耐火材料的高温强度、抗氧化性、抗热震性和耐磨性,显著延长炼钢炉、铁水包、电炉等热工设备内衬的使用寿命。

磨料和耐磨领域

虽然磨料主要使用更高纯度的绿碳化硅或黑碳化硅,但冶金级碳化硅因其高硬度和低成本,仍被用于制造砂轮、切割片、喷砂磨料等对纯度要求不高的磨具,或添加到耐磨涂料、耐磨地坪中。

炼钢辅料

用于制作钢水测温热电偶的保护套管等。

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