碳化硅磚是指以碳化硅為主要原料制成的耐火磚,具有優(yōu)異的耐酸性、耐堿性、耐磨性、強度高、耐熱振動高、熱膨脹系數小、導熱性好等特點。
碳化硅磚是以碳化硅為主要原料制成的。以SiC為共價組合,沒有燒結,而是通過化學反應產生新的相來達到燒結,即反應燒結。碳化硅磚分為粘土碳化硅磚、碳化硅磚、碳化硅磚、碳化硅磚、重結晶碳化硅磚。
碳化硅磚應用
碳化硅耐火磚具有特殊的性能,這決定了它可以在不同的使用條件和工業(yè)領域使用。碳化硅耐火材料由于導熱性高,廣泛應用于制造馬弗爐、加熱爐底及換熱器、匣缽、滲碳箱、熱電偶套管、一端封閉式溫度測量管及大磚。碳化硅磚也用于鋅蒸餾塔、垂直和水平蒸餾罐等許多非直接加熱窯結構。在較廣的溫度范圍內,碳化硅耐火磚具有較高的機械強度和耐磨性,可用于制造耐帆機磨損部件,包括低溫導軌和拉桿、旋分器、除塵器、管道、滑槽、爐底襯里、隧道窯車格子板、過濾多孔產品等。碳化硅耐火磚的特殊化學性能使其在有色冶金和化工行業(yè)的各種窯爐和裝置中具有良好的應用效果。蒸汽鍋爐中仍使用碳化硅耐火磚。碳化硅耐火磚在工業(yè)上的使用規(guī)模還遠遠不夠。近年來,這種耐火磚的生產規(guī)模不斷擴大,在工業(yè)中得到了廣泛的應用,特別是在陶瓷工業(yè)、有色金屬和黑色冶金中。
碳化硅磚產品種類
1、粘土結合碳化硅磚,以黑色碳化硅為原料,結合性好的軟粘土,紙漿廢液作為粘合劑制成的產品。一般粘土10%~15%,紙漿廢液3%~5%,碳化硅的大、中、細顆粒組成按大堆積密度計算。混料時,先加入碳化硅顆粒和細粉,再加入粘土細粉,干混3min再加入紙漿廢液(密度為1.26~1.28g/cm3)4%混合練習,用壓磚機形成12小時后泥漿孔徑4mm的篩網,磚坯體積密度為2.5~2.7g/cm3.磚坯自然干燥2。~4天,1400℃燒成。
2、氮化硅與碳化硅磚相結合,以碳化硅和硅粉為原料,經氮化燒制而成。
碳化硅原料含有超過977的SIC%,其泥漿碳化硅顆粒的比例為:粗:中:細=5:1:4.硅粉含量超過98%,小于10μm的占80%大顆粒不得超過20個μm。碳化硅顆粒與硅粉經配料、混合、成型、干燥后,將磚坯放入氮化爐中燃燒,在燃燒過程中進入氮氣,嚴格控制爐內的溫度、壓力和氣氛。工藝參數為:氮氣壓力為0.02~0.04MPa,爐內氣氛O2量小于0.01%,氮化溫度為1350~氮化總時間為1450℃,因產品形狀和尺寸而異。
3、β-SiC與碳化硅磚相結合,將碳化硅、硅粉和碳粉按一定比例混合成型,在1400℃的還原氛圍中燃燒。大部分都是用埋碳燒成的。在燃燒過程中,產生一種α—以SiC為骨架,以細粒為骨架β以SiC為基質β一SiC與碳化硅磚相結合。β在燃燒過程中,硅粉與碳粉發(fā)生反應。該產品通常含有少量的殘留硅和碳。
4、氧氮化硅與碳化硅磚結合,硅粉在成分中低于Si3N4結合磚的比例,成型后在富N2氣氛中燃燒(需要一定的O2分壓),溫度為1350~1400℃。成品是一種α—以Si2ON2為骨架,以Si2ON2為基質的氧氮化硅與碳化硅磚相結合。少量的Si和Si3N4通常存在于基質中。
5、Sialon與碳化硅磚結合,在一定粒度的碳化硅中加入Si3N4和Al203粉,加入結合劑混合練習,成型后在還原氛圍中燒制。可以制作α—以Sialon為骨架,以Sialon為基質的耐火產品。由于顆粒之間存在Sialon基質,產品強度增加,抗熱振性增強。
6、由1000種重結晶碳化硅制品制成的%α—沒有其他相的SiC組成。
SiC9.5.5%以上,采用大堆積密度的顆粒級配,高壓成型,與空氣隔離燃燒的電爐燃燒,溫度在2100℃以上,要求電爐燃燒到2500℃,SiC蒸發(fā)凝結,導致自組合結構無收縮。