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        企業簡介

        耐火材料廠家

        電 話:0371-56777921
        24小時銷售熱線:13937170928
        鄭州榮盛窯爐耐火材料有限公司
        公司總部:鄭州市大學南路電商港6號樓10層/11層
        生產基地:河南省新密市來集鎮李堂工業園區
        郵 箱:3491492646@qq.com

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        碳化硅磚種類及應用介紹

        時間:2021-01-09 17:57 作者:耐火材料生產廠家點擊:

        碳化硅磚采用反應燒結,具有耐磨損,強度高,壽命長等特點,廣泛用于有色金屬、冶金工業,其價格美麗,物有所值。
         
        碳化硅耐火磚是用碳化硅為主要原料燒成的耐火磚。其主要特征是共價結合,不存在通常的燒結性,依靠化學反應生成新相達到燒結,即反應燒結;SiC具有熱導率高、高溫強度大、耐磨性優、抗熱震、耐侵蝕等特點,為鋼鐵、有色金屬冶金工業使用的重要優質耐火材料。
         
        (1)粘土結合碳化硅磚
        粘土結合碳化硅耐火磚是以碳化硅為主要原料,以粘土為結合劑燒成的耐火磚。其特征是熱導率高、熱膨脹系數小、抗熱震性和耐磨性好,是碳化硅系磚中早開發出來的一種。
         
        粘土結合碳化硅耐火磚用黑色碳化硅為原料,其化學成分:SiC 98.0%,游離C 0.5%,Fe 0.2%,游離SiO2 0.6%,用結合性能良好的軟質粘土、紙漿廢液作結合劑。以往用的結合粘土比例較大,一般為10%~15%,現在多用3%的粘土和5%的紙漿廢液。粘土加入量少的碳化硅耐火磚熱導率比多粘土結合的碳化硅耐火磚要高3~4倍,荷重軟化溫度和抗渣性也較高。
        結合粘土為3%的粘土結合碳化硅耐火磚的制造工藝是,將粗、中、細SiC按可以獲得大堆積密度的顆粒級配進行配制。先干混均勻后再加入粘土,干混3min后加入紙漿廢液(密度1.26&mdash;1.28g/cm3)4%,進行混練。泥料水分約1.5%,困料12h后,泥料過4mm篩網,用壓磚機成型。磚坯體積密度2.5&mdash;2.7g/cm3。在自然干燥條件下干燥2&mdash;4天,在隧道窯內燒成,燒成溫度1400℃。該制品用做陶瓷窯窯具(棚板、支架、匣缽等),馬弗爐用馬弗罩,鋁精煉爐用爐襯磚,鋅蒸餾爐用蒸餾罐、水泥回轉窯冷卻器等。
         
        (2)氮化硅結合碳化硅磚
        氮化硅結合碳化硅耐火磚是用SiC和Si粉為原料,經氮化燒成的耐火磚。其特點是以Si3N4為結合相。Si3N4以針狀或纖維狀結晶存在于SiC晶粒之間,是一種重要的新型耐火材料。
         
        利用反應燒結原理,以氮化反應使含硅粉的SiC坯體燒結,燒成過程在通入氮氣、容易控制的密閉爐內完成。爐內溫度、壓力、氣氛均要嚴格控制。主要工藝參數:氮化氣體壓力0.02&mdash;0.04MPa,爐內氣氛含02量小于0.01%,終氮化溫度1350&mdash;1450℃,氮化總時間隨制品形狀、尺寸不同而異。
         
        氮化硅結合碳化硅耐火磚具有良好的耐堿侵蝕性、抗熔融冰晶石潤濕性、抗氧化性、耐磨性、高導熱性、抗熱震性和極低的電導率。
         
        氮化硅結合碳化硅耐火磚主要用做高爐下部爐身內襯,比使用傳統耐火材料壽命提高l倍以上,此外,可用做鋁還原電解槽內襯、陶瓷窯具,有節能、提高壽命、不污染環境等優點,還可用做高爐風口水冷管套磚。
         
        (3)重結晶碳化硅磚
        重結晶(再結晶)碳化硅耐火磚是以碳化硅為原料制成的碳化硅與碳化硅直接結合的耐火磚。其特點是無第二相存在,由100%&alpha;-SiC構成。制造重結晶碳化硅所用原料的化學組成如下:SiC 99.5%,游離C 0.2%,Fe 0.08%,游離Si02 0.08%。
         
        重結晶碳化硅耐火磚主要用做窯具,有節能、增加窯的有效容積、縮短燒成周期、提高窯的生產效率、經濟效益高等優點,還可用做燒嘴噴嘴頭、陶瓷輻射加熱管、元件保護管(特別是用于氣氛爐)等。
         
        粘土、氧化物結合碳化硅制品
        (1)制品的生產。粘土結合的碳化硅制品是用耐火度和可塑性都較高的耐火粘土(質量分數為10%一15%)與SiC(質量分數為50%一90%),以及其他瘠性耐火材料配合,加密度為1.25—1.35心cm3的亞硫酸紙漿廢液或糊精等作結合劑,使泥料含水約4%一5%,以生產粘土耐火制品的工藝方法制成。
        配料中碳化硅顆粒應粗、中、細適當配合。極限粒度為3一0.5mm,依制品要求而定。細粉量多,坯體體積密度較高,但易氧化??伤苷惩亮慷嗪蚐iC細粉量適當減少,易成型,坯體較易致密化,制品不易氧化,但荷重軟化溫度低,蠕變大。.
        制備泥料時,為防止SiC顆粒氧化,粘土可部分以泥漿形式加入。坯體的致密性高,有利于導熱性和防氧化,因此應盡量減少泥料水分和高壓成型。依結合粘土種類和數量,一般在氧化氣氛下,經1 350—1 400~2燒成。
        在配料中可以純凈Si02細粉代替結合粘土,并采用上述粘土結合碳化硅制品的生產方法制成氧化物結合碳化硅制品。Si02組分在坯體燒成時,在SiC顆粒表面形成sich薄膜,將SiC顆粒結合為整體。
        (2)制品的性質。粘土結合和氧化物結合的碳化硅制品,含SiC的質量分數多為50%一90%,體積密度2.—2.55g/cm3,氣孔率17%一24%,依制品組成和燒成溫度而定。常溫強度很高,上述密度的制品,一般耐壓強度大于50一100MPa。熱導率很高,在1000~2000下為3.99—10.58w/(m&#8226;℃),其中粘土結合者較低,純凈Si02結合者較高。制品的抗熱震性很強。由于主要由SiC構成,故抗渣性和耐磨性也較高。
        (3)制品的應用。此種制品可作為煉鐵高爐爐腰、爐腹和爐身內襯,金屬液的出液孔磚和輸送金屬液的通道磚和管磚,也可作為有色金屬鋅、鋁等冶煉設備的內襯磚、鑄造容器和各種加熱爐內襯和換熱器管材,還可用作焦爐碳化室和陶瓷窯具用耐火制品。
         
        鋁電解槽用碳化硅磚
        現代鋁電解槽的側壁用碳化硅磚砌筑,代替原來的邊部炭磚,其發展趨勢愈加猛烈。在鋁的正常電解過程中,有一層凝固的電解質(邊部結殼)保護著側壁。但在陽極效應發生時,或者槽電壓不穩定時,這層凝固的電解質便會熔化。用碳化硅磚的導熱性良好,向外散熱量增多,因此側壁內襯上電解質結殼趨于穩定,有利予生產過程。
         
        鋁電解槽用碳化硅磚應具有下列特性:
        1、在側壁的頂部和背部,對于高溫500~600℃的空氣,具有很大的抗氧化能力。
        2、對于高溫的950~970℃冰晶石熔液和鋁液有良好的抗腐蝕能力。
        3、對于鋁濕潤不良。
        4、具有良好的導熱能力和機械強度。
        5、具有很大的電阻率,因此電流短路明顯減少。
         
        碳化硅磚與傳統的邊部炭塊相比,有許多優良的性能。它的主要優點是抗氧化性能。此外,它具有良好的電阻率,可以防止經側壁傳導電流的短路現象。而且它具有良好的導熱性能,側壁的厚度原來是350~480mm(包括邊部炭塊和耐火磚),用碳化硅磚時可以減薄到85~115mm,因此經側壁的散熱量增多,電解質在側壁上凝固了,生產過程趨于穩定,而且槽膛面積增大了,陽極炭塊加長了,陽極在槽膛內的填充率增大,可使槽電流增大,鋁產量增多。
         
        碳化硅磚中的黏結劑有多種:氮化硅、賽隆、氧氮碳化硅、硅碳氧化物等,它們決定著碳化硅磚的化學和物理性能,選用適當的黏結劑可獲得優質的碳化硅磚。
         
        使用硅碳氧化物黏結劑時,可生成玻璃相,其中含有莫來石針狀物;使用氧氮碳化硅黏結劑時,可生成Si2ON2橋;使用氮化物黏結劑時生成Si3N4針狀物和纖維;而用碳化硅自黏結時,則生成SiC橋。
         
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