碳化硅浇注料、碳化硅可塑料的应用

碳化硅浇注料是采用高纯碳化硅（SiC）原料作为主要成分加入一定比例微粉添加剂，高纯耐火水泥为结合剂生产的一种不定型耐火材料，具有耐高温，抗磨损，抗冲刷，抗剥落，抗侵蚀和防结皮的优良性能，以碳化硅为主要原料的不定形耐火材料还有碳化硅喷涂料，碳化硅可塑料等等，可以浇注、喷涂以及涂抹施工。

那么碳化硅浇注料有哪些优点呢？我们展开来分析一下：

1. 抗磨损：由于材料的主要成分是碳化硅（SiC），又称金刚砂，天然的很少，工业上用的都为人工合成原料。它有两种晶型：低温形态的β-SiC，属于立方结构，高温形态的α-SiC，属于六方结构。其真密度为3.21g/cm3，分解(升华)温度为2600℃。它是一种硬质材料，其莫氏硬度为9。早在1893年，合成SiC粉末已大量生产，用作磨料。碳化硅的研磨能力为0.25~0.28，高于刚玉。

2. 耐高温：碳化硅的耐高温性好，常压下，碳化硅的不一致熔融温度为2760℃。达625MPa。

3. 抗侵蚀抗氧化防结皮：加热至1000℃时，SiC的表面发生氧化并形成一层SiO2保护膜。这层薄膜阻碍了氧的扩散，延缓了氧化速率，保护了被膜覆盖的碳化硅，提高了碳化硅材料的使用寿命。

1300℃时，膜内开始有方石英析出，方石英的晶型转化引起膜的开裂，氧化速度加快。

1500~1600℃时，氧化速率加快，但产生的SiO2层也厚，碳化硅仍可长期工作。温度升至1627℃时，SiO2层被破坏，碳化硅氧化反应加剧，所以1627℃是碳化硅在含氧化剂气氛下工作的最高温度。

碳化硅的化学性质比较稳定，耐酸性很好。碳化硅不和煮沸的盐酸、硫酸、硝酸反应，≤1300℃时不和H2、N2、COR2O侵蚀，1000℃以上被RO侵蚀。高温下，碳化硅受Cl2、F2、H2的侵蚀，也能和H2O反应。温度≥1370℃时碳化硅和Cr2O3反应形成金属硅化物。

碳化硅不适合切削钢材。温度升高时，SiC会和Fe反应形成硅铁合金和碳化铁。但碳化硅可以用于研磨铸铁。这是由于铸铁的碳、硅含量很高，对碳化硅的反应不敏感之故。

4. 抗热震性：碳化硅粉为150目时，SiC没有完全被氧化，在SiC粒子周围产生围绕SiC粒子的缝隙或部分缝隙，提高了浇注料的抗热震稳定性和强度，而未被氧化完的SiC也起到颗粒增强体的作用。

5. 高导电性：碳化硅的导电性较强，属于半导体，温度达2000℃时，碳化硅的导电能力和石墨相当。

当然除了以碳化硅为主要成分的碳化硅浇注料，还有在高铝质、刚玉质不定形耐火材料中加入碳化硅，使得SiC既可以作为主成分制成SiC质浇注料，也可以作为添加成分来改善其它浇注料的性能，尤其是抗渣性和热震稳定性。王玺堂等在1999年研究开发了Al2O3-SiC-C质高炉出铁沟自流浇注料，该浇注料具有强度高、耐侵蚀性好、通铁量高以及良好的抗热震性和抗氧化性能等。SiC在不定形耐火材料中的应用最常见的是用于高炉出铁沟工作衬，已有20余年的历史，使用效果良好。目前，国内外较大型高炉普遍采用的都是Al2O3-SiC-C质浇注料，使铁沟的使用寿命得以大大延长。

了解了这么多碳化硅浇注料的特点，那么碳化硅浇注料用在什么地方呢？

1. 钢铁行业的铁水预处理器衬体、冲天炉、感应炉衬体;

2. 固废处理行业垃圾焚烧炉的燃烧室侧墙衬体和锅炉管保护衬;

3. 水泥行业的水泥窑预热器衬体、回转窑窑头，篦冷机磨损墩;

4. 电力行业火电厂的旋风分离器衬体、循环流化床炉的燃烧室、内衬及高温分离器返料器部分;

5. 陶瓷行业的烧成窑棚板；

6. 有色金属冶炼行业的出硅口、出铝口等还原炉衬。

7. 能源行业的生物质颗粒炉燃烧机等易磨损部位。

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