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2017-09-25

碳化硅（又名：碳硅石、金鋼砂或耐火砂），化學簡式：SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成的一種耐火材料。碳化硅在大自然也存在于罕見的礦物，莫桑石中。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用廣泛、經濟的一種。 我國工業(yè)生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。結構簡介英文名稱：silicon carbide,俗稱金剛砂。純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍黑色，透明度隨其純度不同而異。碳化硅晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC（稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結構中碳和硅原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體，已發(fā)現70余種。β-SiC于2100℃以上時轉變?yōu)棣?SiC。碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質石英砂和石油焦在電阻爐內煉制。煉得的碳化硅塊，經破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產品。物品種類碳化硅有黑碳化硅和綠碳化硅兩個常用的基該品種，都屬α-SiC。①黑碳化硅含SiC約95%，其韌性高于綠碳化硅，大多用于加工抗張強度低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、鑄鐵和有色金屬等。②綠碳化硅含SiC約97%以上，自銳性好，大多用于加工硬質合金、鈦合金和光學玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速鋼刀具。此外還有立方碳化硅，它是以特殊工藝制取的黃綠色晶體，用以制作的磨具適于軸承的超精加工，可使表面粗糙度從Ra32～0.16微米一次加工到Ra0.04～0.02微米?；瘜W特性碳化硅由于化學性能穩(wěn)定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如：以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機葉輪或汽缸體的內壁，可提高其耐磨性而延長使用壽命1～2倍；用以制成的耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強度高，節(jié)能效果好。低品級碳化硅（含SiC約85%）是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學成分，提高鋼的質量。此外，碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上硬的金剛石（10級），具有優(yōu)良的導熱性能，是一種半導體，高溫時能抗氧化。碳化硅分類及性質：中文名稱:碳化硅中文別名:碳化硅晶須英文名稱:Silicon Carbide (Black)英文別名:Silicon Carbide Black; silanyliumylidynemethanide; methylsilane; carbon(+4) cation; silicon(-4) anionCAS:409-21-2EINECS:206-991-8分子式：SiC分子量:40.0962碳化硅有70種結晶型態(tài)。α-碳化硅為常見的一種同質異晶物，在高于2000 °C高溫下形成，具有六角晶系結晶構造（似纖維鋅礦）。β-碳化硅，立方晶系結構，與鉆石相似，則在低于2000 °C生成，結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上，因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目，但直到今日，此型態(tài)尚未有商業(yè)上之應用。因其3.2的比重及高的升華溫度（約2700 °C），碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下，它都不會熔化，且具有相當低的化學活性。由于其高熱導性、高崩潰電場強度及高大電流密度，在半導體高功率元件的應用上，不少人試著用它來取代硅。此外，它與微波輻射有很強的偶合作用，并其所有之高升華點，使其可實際應用于加熱金屬。純碳化硅為無色，而工業(yè)生產之棕到黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化硅保護層所致。歷史沿革碳化硅是由美國人艾奇遜在1891年電熔金剛石實驗時，在實驗室偶然發(fā)現的一種碳化物，當時誤認為是金剛石的混合體，故取名金剛砂，1893年艾奇遜研究出來了工業(yè)冶煉碳化硅的方法，也就是大家常說的艾奇遜爐，一直沿用到今，以碳質材料為爐芯體的電阻爐，通電加熱石英SIO2和碳的混合物生成碳化硅。關于碳化硅的幾個事件1905年 在隕石中發(fā)現碳化硅1907年 碳化硅晶體發(fā)光二極管誕生1955年 理論和技術上重大突破，LELY提出生長高品質碳化概念，從此將SiC作為重要的電子材料1958年 在波士頓召開世界碳化硅會議進行學術交流1978年 六、七十年代碳化硅主要由前蘇聯(lián)進行研究。到1978年采用“LELY改進技術”的晶粒提純生長方法1987年～到今以CREE的研究成果建立碳化硅生產線，供應商開始提供商品化的碳化硅基產能情況我國有碳化硅冶煉企業(yè)200多家，年生產能力220多萬噸（其中：綠碳化硅塊120多萬噸，黑碳化硅塊約100萬噸）。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA，大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產企業(yè)300多家，年生產能力200多萬噸。2012年，我國碳化硅產能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業(yè)有加工制砂微粉生產線。碳化硅加工制砂微粉生產企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。我國碳化硅冶煉生產工藝、技術裝備和單噸能耗達到世界水平。黑、綠碳化硅原塊的質量水平也屬世界。我國碳化硅與世界先進水平的差距主要集中在四個方面：一是在生產過程中很少使用大型機械設備，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅產量較低；二是在碳化硅深加工產品上，對粒度砂和微粉產品的質量管理不夠精細，產品質量的穩(wěn)定性不夠；三是某些產品的性能指標與發(fā)達國家同類產品相比有一定差距；四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業(yè)基本實現了封閉冶煉，而我國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉，一氧化碳全部直排。2012年，我國企業(yè)開發(fā)出了封閉冶煉技術，實現了一氧化碳全部回收，但是距離全行業(yè)普及還有很長的路要走。根據中國機床工業(yè)協(xié)會磨料磨具專委會碳化硅專家委員會的數據，截到2012年底，全球碳化硅產能達260萬噸以上，產能達到1萬噸以上的國家有13個，占全球總產能的98%。其中中國碳化硅產能達到220萬噸，占全球總產能的84%。市場需求我國碳化硅冶煉企業(yè)主要分布在甘肅、寧夏、青海、新疆、四川等地，約占總產能85%。2012年在中國經濟發(fā)展速度放緩的情況下，生產情況普遍不理想，加之光伏企業(yè)舉步維艱，碳化硅作為耐材、磨料和光伏行業(yè)的基礎原材料，出口和內銷均大幅下滑。綠碳化硅微粉加工企業(yè)更是身陷光伏企業(yè)的債務鏈條，多數冶煉企業(yè)沒有開工，或者短暫開工后即停產。一、生產量2012年全年中國黑碳化硅產能沒有正常釋放，一方面是成交緩慢，庫存消耗慢,占壓資金量大，另一方面是下游 行業(yè)消費商回款時間長，欠款現象嚴重，導致某些企業(yè)資金鏈緊張。目前我國黑碳化硅的主產地為寧夏和甘肅，青海和新疆的原有產能逐漸被淘汰，加上湖北丹江口弘源的冶煉產能，共計76.9萬噸， 2012年總產量約為34萬噸，黑碳化硅冶煉企業(yè)的產能利用率約為44.5%。二、消費及庫存中國綠碳化硅冶煉的主產地是甘肅、青海、新疆和四川。四川主要靠水力發(fā)電站供電，受到枯水期電力短缺的影響，一年的生產時間只在4-10月份，長能堅持6個月的生產，但四川的冶煉爐幾乎沒有正常開工，主要因為市場需求疲軟，庫存難以消耗。2012年前三季度，中國鋼鐵廠開工率較低，只有到10月份以后鋼廠增加了開工率，對原料和耐火材料的消耗才略有增加，消耗了部分庫存。出口總量據海關統(tǒng)計顯示：2012年全年，我國碳化硅出口16.47萬噸，同比下降23.83%，出口2.75億美元，同比下降44.28%，出口平均價格1671.53美元/噸，同比下降26.84%。出口量價大幅度下降。全年領證量合計17.1萬噸，占全年出口量的104%2010-2012年全年碳化硅出口情況：噸；萬美元；美元/噸年度月份2010年2011年2012年出口量223,151,32216,232,18164,695,08出口額43,798,5249,404,6727,529,26單價1,962,732,284,801,671,53各省市出口量從出口的20個省市分析，比2011年增加了一個新疆。出口數量在萬噸以上的省市分別依次為寧夏、河南、江蘇、北京、遼寧和山東，合計出口量11.8萬噸，占出口總量的71.64%，市場份額分別為18.21%、12.99%、12.71%、11.4%、9.72%和6.61%，六個省市出口數量均呈下滑態(tài)勢，其中寧夏同比下滑幅度高，為32.62%；從出口單價看，同比下滑幅度大的是遼寧，達35.3%，寧夏和江蘇的單價同比下滑也高于全國平均數。2012年我國碳化硅主要出口省市統(tǒng)計：噸；萬美元；美元/噸省市累計數量同比%累計金額同比%單價同比%寧夏29993.28-32,623828.38-56,271276.41-35,1河南21389.31-26,044534.83-41,052120.14-20,3江蘇20932.67-7,223149.65-39,41504.66-34,69北京18769.78-23,143740.81-41,431992.99-23,79遼寧16008.88-31,472001.86-55,661250.47-35,3山東10889.34-1,922638.24-19,072422.77-17,49出口市場我國碳化硅出口市場以亞洲和北美洲為主，出口份額分別占到全球出口份額的70.25%和23.76%，共出口到59個國別和地區(qū)，比2011年增加了6個。出口數量在千噸以上的國別和地區(qū)依次為日本、美國、韓國、臺灣、泰國、新加坡、印度、土耳其、墨西哥和德國，這10個國家和地區(qū)的合計出口數量為15.26萬噸，占出口總量的92.64%。其中位列前四名的國別和地區(qū)出口數量占比分別為30.55%、23.25%、15.5%和13.63%，四個國別和地區(qū)的出口量之和占出口總量的82.93%。除韓國出口數量同比增長85.5%外，土耳其和德國的數量同比增長引人注目，但主銷國別和地區(qū)數量同比還是有較大程度下滑，其中對日本和美國的出口數量下滑幅度均達約40%。2012年我國碳化硅主要出口市場分布圖：噸；萬美元；美元/噸國別累計數量同比%累計金額同比%單價同比%日本50318.34-39,528935.91-58,811775.88-31,89美國38296.38-39,743557.32-52,47928.89-21,13韓國25533.9185.54453.9640.961744.33-24,01臺灣省22443.79-3,316296.68-31,392805.54-29,04泰國3567.76-16,75482.24-31,661351.65-17,91新加坡3480.79-45,761123.02-54,343226.33-15,83印度3111.3110.74365.41-40,841174.47-46,58土耳其2037.8574.47229.3810.291125.59-36,78墨西哥1963.12-42,28205.77-52,871048.17-18,35德國1831.6125.93193.5140.251056.436.34出口關別從出口 13個關別分析，天津港走貨量高達9.16萬噸，占出口總量的55.64%，青島、大連、南京和上海港分別占15.98%、13.14%、11.49%和3.08%，位列第二到五位，其中大連關出貨量同比下滑幅度高；以上5個關別出口量總和占出口總量的99.33%。2012年我國碳化硅主要出口關別統(tǒng)計：噸；萬美元；美元/噸關別累計數量同比%累計金額同比%單價同比%天津海關91629.67-25,2510200.92-50,891113.28-34,3青島海關26323.52-11,386623.43-28,012516.16-18,77大連海關21644.45-33,256266.52-45,092895.21-17,74南京海關18917.04-16,492747.42-46,561452.35-36,01上海海關5073.23-10,41553.82-31,013062.79-23從各月出口情況分析，出口量上半年逐月提高，下半年跳躍較大，但當月平均單價一降再降，第二季度全面跌破2000美元，三季度末止跌回穩(wěn)，但只在9月站上了2000美元，便又在第四季度一路下滑，全年低價格出現在11月，為1345.58美元/噸，比全年2月的高價格下跌了42.1%。從出口的123家出口企業(yè)分析，出口數量在2000噸以上的企業(yè)有29家，這29家出口量之和為11.77萬噸，占出口總量的71.4%；這29家主營企業(yè)除2家出口價格有所上升外，其他均有大幅下滑，單價降幅高的達73.6%；出口數量在1000-2000噸位之間的企業(yè)有12家，出口量之和為1.6萬噸，占比為9.79%；另有32家企業(yè)出口數量在100噸以下，32家出口量之和只占出口總量的0.27%。制造方法由于天然含量甚少，碳化硅主要多為人造。常見的方法是將石英砂與焦炭混合，并加入食鹽和木屑，置入電爐中，加熱到2000°C左右高溫制得。識別CAS號409-21-2性質化學式SIC摩爾質量40,097,g·mol外觀墨綠色無味粉末密度3,22,g/cm^3,固體熔點2730,°,C溶解度（水）不可溶危險性歐盟分類未列明若非注明,所有數據來自25,℃,100,kPa品質規(guī)格①磨料級碳化硅技術條件按GB/T2480—96。各牌號的化學成分由表6-6-47和表6-6-48給出。②磨料粒度及其組成、磨料粒度組成測定方法：按GB/T2481.2-2009。GB/T 9258.1-2000|涂附磨具用磨料粒度分析第1部分：粒度組成GB/T 9258.2-2008|涂附磨具用磨料 粒度分析 第2部分：粗磨粒P12～P220粒度組成的測定GB/T 9258.3-2000|涂附磨具用磨料 粒度分析 第3部分：微粉P240～P2500粒度組成的測定理化指標項目SiCFe2O3F.C比重Ⅰ≥97%≤1,2%≤0,3%3,2g/cm3Ⅱ≥90%≤1,5%≤0,5% 相關產地長白山脈、河南、河北石家莊靈壽縣、青海、甘肅、寧夏、四川、貴州、湖北丹江口等地。輸往國別美國、日本、韓國、及某些歐洲國家。相關用途碳化硅主要有四大應用領域，即：功能陶瓷、耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供應，不能算高新技術產品，而技術含量極高 的納米級碳化硅粉體的應用短時間不可能形成規(guī)模經濟。⑴作為磨料，可用來做磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。⑵作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。⑶高純度的單晶，可用于制造半導體、制造碳化硅纖維。主要用途：用于3—12英寸單晶硅、多晶硅、砷化鉀、石英晶體等線切割。太陽能光伏產業(yè)、半導體產業(yè)、壓電晶體產業(yè)工程性加工材料。用于半導體、避雷針、電路元件、高溫應用、紫外光偵檢器、結構材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細絲高溫計、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、核燃料、珠寶、鋼、護具、觸媒擔體等領域。磨料磨具主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等?；た捎米鰺掍摰拿撗鮿┖丸T鐵組織的改良劑，可用做制造四氯化硅的原料，是硅樹脂工業(yè)的主要原料。碳化硅脫氧劑是一種新型的強復合脫氧劑，取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進行脫氧，和原工藝相比各項理化性能更加穩(wěn)定，脫氧效果好，使脫氧時間縮短，節(jié)約能源，提高煉鋼效率，提高鋼的質量，降低原輔材料消耗，減少環(huán)境污染，改善勞動條件，提高電爐的綜合經濟效益都具有重要價值。“三耐”材料利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料，如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內襯、鋅粉爐用弧型板、熱電偶保護管等；用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等碳化硅陶瓷材料；還可以制做火箭噴管、燃氣輪機葉片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飛機跑道太陽能熱水器等的理想材料之一。有色金屬利用碳化硅具有耐高溫，強度大，導熱性能良好，抗沖擊，作高溫間接加熱材料，如堅罐蒸餾爐，精餾爐塔盤，鋁電解槽，銅熔化爐內襯，鋅粉爐用弧型板，熱電偶保護管等。鋼鐵利用碳化硅的耐腐蝕，抗熱沖擊耐磨損，導熱好的特點，用于大型高爐內襯提高了使用壽命。冶金選礦碳化硅硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能，是耐磨管道，葉輪.泵室.旋流器，礦斗內襯的理想材料，其耐磨性能是鑄鐵.橡膠使用壽命的5--20倍&def也是航空飛行跑道的理想材料之一。建材陶瓷砂輪工業(yè)利用其導熱系數.熱輻射，高熱強度大的特性，制造薄板窯具，不僅能減少窯具容量，還提高了窯爐的裝容量和產品質量，縮短了生產周期，是陶瓷釉面烘烤燒結理想的間接材料。節(jié)能利用良好的導熱和熱穩(wěn)定性，作熱交換器，燃耗減少20%，節(jié)約燃料35%，使生產率提高20-30%，特別是礦山選廠用排放輸送管道的內放，其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍。磨料粒度及其組成按GB/T2477--83。磨料粒度組成測定方法按GB/T2481--83。珠寶合成碳化硅（Synthetic Moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化學成分SiC），色散0.104比鉆石(0.044）大，折射率2.65-2.69（鉆石2.42），具有與鉆石相同的金剛光澤，“火彩”更強，比以往任何仿制品更接近鉆石。這是由美國北卡羅來那州的C3公司制造生產的，已擁有世界各國生產合成碳化硅的專利，正在向全世界推廣應用。噴砂除銹：奧凱噴砂磨料公司，　奧凱無塵金剛砂的產品用途：該品采用棕剛玉微粉經高強壓力擠壓.高溫燒結成型.硬度適中.干凈清潔.不易破碎.可反復多次使用.噴砂效果好， 1、.鋼鐵.鋼管.鋼結構不銹鋼制品的表面亞光處理.噴涂前噴砂除銹處理。2、用于各種模具的清理3、可清除各類機件拉應力，增加疲勞壽命4、半導體器件、塑封對管上錫前的清理去除邊刺5、醫(yī)療器械、紡織機械及各類五金制品的噴丸強化光飾加工6、各種金屬管、有色金屬精密鑄件的清理及去除毛刺殘渣高鋁噴丸（剛玉球）的產品特性：1、軟硬兼?zhèn)洹捎脙?yōu)質材料生產而成，即有一定的機械強度，AL2O3含量大于等于68﹪，硬度可達6-7莫氏，又有足夠的彈性，可反復使用數次，不易破碎，所噴器件效果相同，比普通金剛砂的使用壽命長3倍以上。2、均勻度好—成圓率大于等于80﹪，粒度均勻，噴后使噴砂器件各處亮度系數保持均勻，不易留下水印。奧凱磨料。其他制品碳化硅制品可以分為很多類，根據不同的使用環(huán)境，分為不同的種類。一般使用到機械上比較多。例如使用到機械密封件上，可以稱為碳化硅密封環(huán)，可以分為靜環(huán)、動環(huán)、平環(huán)等。也可以根據客戶的特別要求，制作出各種形狀的碳化硅制品，例如碳化硅異形件，碳化硅板，碳化硅環(huán)等。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蝕性以及較高的高溫強度等特點，這使得碳化硅陶瓷得到了廣泛的應用。在應用在密封環(huán)上：碳化硅陶瓷的耐化學腐蝕性好、強度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系數小，且耐高溫，因而是制造密封環(huán)的理想材料。它與石墨材料組合配對時，其摩擦系數比氧化鋁陶瓷和硬質合金小，因而可用于高PV值，特別是輸送強酸、強堿的工況中使用。我公司生產的SIC-1型碳化硅常壓燒結制品，具有密度高、硬度高、生產批量大、可生產復雜形狀制品的特點，適用于高性能的密封件中使用，特別是高 PV 值及耐強酸、強堿的工況。而我公司生產的SIC-3型碳化硅陶瓷制品是含石墨的碳化硅材料。由于在碳化硅基體中含有大量的彌散細小的石墨顆粒，與其它材料配對使用時，其摩擦系數非常小，具有良好的自潤滑性能，特別適用于制作氣密封或有干摩擦工況的密封件中使用，從而使密封件的使用壽命及工作的可靠性提高。產品信息上游原料：二氧化硅、石油焦下游產品：碳化硅微粉各國企業(yè)Superior石墨公司Superior石墨有限公司是生產β-碳化硅的廠家，它們采用連續(xù)電熱爐工藝在美國肯塔基的Hopkinsville廠生產。產品適用于制造碳化硅細粉和超細陶瓷級碳化硅粉料。Electro磨料公司Electro磨料公司是一家碳化硅加工廠。該公司在紐約布法羅的一家生產廠從事水力分選黑色、綠色碳化硅粉料的生產。他們生產的碳化硅含量為98%的粗、細粉用于磨料、耐火材料及其它行業(yè)，年生產能力為2.4萬t。BPI有限責任公司BPI公司分別在匹茲堡、賓西法尼亞、貝塞默和阿拉巴馬州有碳化硅廢料加工廠。大多數廢料都來自北美，包括回收的碳化硅耐火材料，這些產品主要用于冶金市場。而且，這些產品的市場需求量很大。Elmet公司Elmet公司在墨西哥北部的蒙特雷有一家年生產能力為2萬t的碳化硅生產廠，該廠生產的冶金級（SiC 88%）和黑色(SiC 97%）碳化硅主要用于鋼鐵、鑄造、磨料和耐火材料工業(yè)。該公司投資了300萬美元用以降低成本和提高成品質量，這些資金主要用于破碎、篩分生產線及成型設備。Elmet公司的產品主要用于國內市場，但也出口到中美和北歐。自2000年以來，該公司就已看到當地鑄造工業(yè)和海外某些耐火材料的發(fā)展前景。同時，由于受到了象金剛石這種超級磨料競爭的沖擊，使得磨料部門的需求量下降，但是，耐火材料工業(yè)的需求仍保持穩(wěn)定。

2017-09-18

精煉渣理化指標：Al2O3CaOSiO2(含量高低可調節(jié))，鋼廠在冶煉過程中，可根據鋼種不同需要，添加金屬鋁成分，經過配比、粉碎球磨、攪拌壓制流程，成球粒度保持在5-50mm，單球承重力75公斤，方便運輸、操作簡便?；緝热菥珶捲阂话沅搹S對鋼水脫氧、脫硫、除去鋼種夾雜，以達到高品種鋼開發(fā)的需要，精煉渣是不可缺少的添加輔料，復合型的精煉渣球，經過高科技技術的配方，更適合高品種鋼材的凈化。復合精煉渣是有還原能力的堿性渣，對鋼水精煉后形成以鋁酸鈣為主的渣系，對隨鋼水流入鋼包的鋼渣進行脫氧、改質，降低渣中的FeO、MnO含量，降低鋼渣氧化性，該精煉渣造成的鋼液和鋼渣的還原性以及CaO含量，滿足了脫硫反應的熱力學條件。該精煉渣Al2O3成分，增加了渣的流動性。是多組元渣系、渣的熔點低，滿足了脫硫反應的動力學條件。因此該精煉渣有較強的脫硫能力。埋弧效果好，爐前噪音較小，升溫速度≥3 .5℃/min。

2017-09-23

用途Si-C合金是轉爐用合金品種的新型合金，可代替硅鐵、碳化硅、增碳劑，減少脫氧劑用量，用于轉爐冶煉脫氧合金化工藝，效果穩(wěn)定，鋼種化學成份、力學性能和內控質量均優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。其特點：改善鋼水質量，提高產品質量，改善產品新能，減少合金加入量，降低煉鋼成本，增加經濟效益。產生背景長期以來，轉爐用合金一直沒有進行調整，傳統(tǒng)的合金品種結構比較單一，即Q195、Q235鋼種采用Mnsi+FeSi+SiAiCaBa+Sic+增碳劑工藝，HRB335、HRB400鋼種采用MnSi+Fesi+AiSi+增碳劑生產工藝。而傳統(tǒng)的硅錳合金，硅鐵資源日益緊張，市場價格一路攀升，使得轉爐煉鋼成本逐步提高，縮小鋼材的盈利空間，并且傳統(tǒng)合金的回收率受轉爐操作的影響較大，出鋼量、終點溫度以及下渣量使得成品中合金成份波動大。導致冶煉鋼種的化學成份不穩(wěn)定，成品內控指標合格率低。產地分布由于硅碳合金是一種新型合金，目前生產硅碳合金的廠家并不多，主要是在河南安陽地區(qū)。前景從用途中可以看出硅碳合金在替代一些合金方面有很大的優(yōu)勢，鋼廠對硅碳合金的需求量也在增大，所以硅碳合金前景看好。

2017-09-21

復合脫氧劑：復合脫氧劑煉鋼輔助材料。含硅鈣等親氧性強的元素。  產品簡介  復合脫氧劑：它適應于多種煉鋼形式的脫氧,尤其適合轉爐煉鋼脫氧。復合脫氧劑具有很強的脫氧、脫硫效果，能很好地改善鋼水流動性能，解決水口結瘤問題。減少鋼中氣體、降低鋼液夾雜。  主要原理是復合脫氧劑中的鈣能使鋼水中的氧化物變?yōu)榈腿埸c易于上浮的脫氧產物，凈化了鋼液，另外，使用本產品操作工藝簡單，提高合金加收率，可減少合金消耗量，降低噸鋼原材料成本。并提高產品質量，其經濟效益和社會效益顯著。在電爐中使用，作為還原脫氧時，可替代矽粉、硅、鋁、鋇，大大降低煉鋼成本。  主要特性和作用  1.獨立脫氧效率高，速度快。復合脫氧劑按一定比例加入到鋼水中，能迅速形成活性穩(wěn)定的白渣，不需加其它脫氧合金（如硅鋁鐵、硅鈣鋇或硅鋁鋇等），就可以達到終脫氧要求。  2.提高合金收得率，吸附夾雜，凈化鋼水。  由于復合脫氧劑脫氧效率高，減少合金料粉，不但有優(yōu)異的脫氧、脫硫功能，而且能使氧化物夾雜球化，穩(wěn)定吸附于渣中，起到凈化鋼水的冶金目的。  3.適用的鋼種廣泛，用量少，渣的粘度小，便于倒渣。  復合脫氧劑不僅適用于不精煉的普碳鋼，而且還適應于精煉的低合金鋼，中、高碳鋼及特優(yōu)合金鋼種。同時，可縮短精煉時間，提高合金的命中率和回收率。用量一般在1.0-1.5㎏/噸鋼，所造渣稀，不沾包壁，便于倒渣。  4.復合脫氧劑價格低，運輸方便，不吸潮，不粉化，使用安全，無庫存隱患。使用方法與成分  使用方法：  1.復合脫氧劑加入量由終點鋼水含碳量而定。一般按1.0－1.5kg/噸鋼配加。  2.加入方法：出鋼前直接加入包底，  3.出鋼1/4時按常規(guī)加入錳鐵、硅鐵、鋁。  多功能復合脫氧劑成份SiCaCAlMyoRESP%15-2035-4018-231-2≤0.5w余量≤0.5≤0.03硅鈣碳產品具有較強的脫氧、脫硫、增碳能力，對改變鋼中夾物形態(tài)分布，細化晶粒，改善鋼的機械性能，提高鋼材質量具有重要作用，使用硅鈣碳做煉鋼脫氧材料，使硅鐵，錳鐵中的硅、錳鐵中的硅、錳元素成份能夠提高8-12%，從而降低了硅鐵、錳鐵加入量。

2017-09-20

　　隨著對鋼材質量要求的不斷提高，純凈鋼成為鋼鐵生產的發(fā)展方向，鋼水的脫氧和夾雜物的控制成為生產純凈鋼的關鍵問題之一。鋇系合金對鋼液脫氧具有很好的效果，脫氧產物排出速度快，夾雜物的性質和形態(tài)得到改善，夾雜物基本呈球型，尺寸細小且均勻分布于鋼中_1]。為了考察含鋇合金在現場生產過程中的實際脫氧效果，研究其在大生產條件下的合理操作工藝，在150tLF-VD精煉設備上進行了含鋇合金對鋼液脫氧的工業(yè)試驗研究。　　脫氧劑的加入量為每噸鋼0.8kg，但當終點碳含量發(fā)生變化時，脫氧劑的加入量要相應地進行調整。由于FeSiAl、SiAlBaCa合金中含有硅，故原工藝中FeSi的加入量相應減少。工業(yè)試驗的步驟如下：　　(1)電爐出鋼合金化的操作工藝不變，合金化的同時加入復合脫氧劑；　　(2)鋼水到達LF工位時取原始鋼樣，同時測定氧含量；　　(3)LF調整碳含量、提升溫度等操作工藝不作改變，與現場實際的操作工藝相同；　　(4)向LF加入脫氧劑后20min時測定氧含量，作為調整復合脫氧劑加入量的依據；　　(5)在LF精煉結束時取LF精煉終點鋼樣，同時測定氧含量；　　(6)在VD工位處理后取鋼樣，同時測定氧含量；　　(7)喂絲后取鋼樣，測定氧含量?！　≡诓捎娩X脫氧的兩爐試驗中，由于兩爐鋼的初始全氧含量有較大不同，因而LF操作結束時，試驗組1—2的全氧含量高，但在VD操作結束和喂絲后，兩爐鋼的全氧含量均較低，在(9～15)X10之間。用FeSiAl脫氧的兩爐試驗的情況與鋁脫氧類似，試驗組1-3的數據有一定的波動。而用SiAl—BaCa脫氧的兩爐鋼的數據在整個試驗過程中均相當接近，其初始全氧含量和終點全氧含量幾乎完全相等，試驗的重現性很好，而且其終點的全氧含量較低。從整個試驗過程來看，采用SiAIBaCa脫氧時的全氧含量基本上在各個工位均低于采用鋁或FeSiAl脫氧時的全氧含量。這充分說明了采用SiAIBaCa脫氧不僅能夠獲得較低的全氧含量，且脫氧效果比較持久。　　將精煉過程所取的鋼樣進行研磨、拋光后，用LEICAQ600S圖像儀、DMRME顯微鏡進行觀察測量，放大倍率為500倍，每個試樣觀察5O個視場，對有夾雜物的視場用圖像處理系統(tǒng)進行自動與半自動處理。從觀察中發(fā)現，SiAIBaCa生成的脫氧產物分布均勻，經VD處理后，鋼樣中夾雜物為10.3個/mm。　　經LF工位處理后，較大型夾雜物明顯減少，這說明通過聚集、長大而成的較大型夾雜物大部分能夠快速上浮。但進入VD工位后，采用SiA1BaCa脫氧的兩爐鋼的夾雜物的平均面積有所增加，其余爐次的變化不大。分析其原因，一方面是由于鋇的原子量較大，因而其復合脫氧產物的面積可能會較大，另一方面是VD工位取樣較困難，取樣點距離鋼一渣界面較近，因此不排除取樣時帶人一些液態(tài)熔渣?！　「鶕撗踉氐臒崃W數據可知，鋇的脫氧能力略大于鈣，遠大于鋁，在脫氧劑加入量相同的情況下，能獲得更低的氧含量。在1600℃下鈣的蒸氣壓為0.184MPa，鋇的蒸氣壓為0.0303MPa，在復合脫氧合金中鋇具有降低鈣的蒸汽壓、增大鈣在鋼液中的溶解度的作用，可顯著提高鈣的脫氧和球化夾雜物的能力。鋇的原子量大，生成的脫氧產物半徑較大，根據夾雜物的上浮理論，夾雜物的上浮速度與夾雜物的半徑的平方成正比，因此，含鋇合金的脫氧產物上浮速度較快，這也是本次試驗中，終點鋼樣夾雜物中未發(fā)現BaO存在的主要原因?！　∫虼?，含鋇合金具有較強的脫氧能力和使夾雜物變性的能力。FeSiAl、SiA1BaCa時，不論LF操作結束時，還是VD操作及喂絲后，鋼中全氧含量均降較低的水平，其中SiA1BaCa的脫氧效果好，其脫氧效果比較持久。　　3結論　　(1)在脫氧產物的尺寸方面，用含鋇合金脫氧時，夾雜物的半徑都集中在1～3ptm的范圍內，夾雜物的大小比較均勻。而用A1、FeSiA1脫氧時，夾雜物的尺寸較大，有半徑超過3ptm的夾雜物存在，且分布不均勻，這說明在用含鋇合金脫氧時，通過聚集、長大而形成的較大型夾雜物大部分已經上浮?！　?2)在夾雜物的形貌方面，用含鋇合金脫氧時，夾雜物基本呈球形，尺寸細小，說明該脫氧劑尺寸對夾雜物的球化作用比較明顯；在終點脫氧產物中，未發(fā)現含鋇的夾雜物，說明采用含鋇合金處理鋼液可以使夾雜物快速上浮。（摘自：冶金技術網）

2017-08-12

　　高韌性球鐵的生產質量控制的關鍵是獲得鑄件的組織中高的鐵素體含量、較高的球化率、直徑細小而多的石墨數，這是高韌性球鐵力學性能合格的根本。要獲得高韌性球鐵必須有優(yōu)質的鑄造生鐵來保證，盡年來，生鐵供不應求，價格日趨上漲，使鑄造廠面臨嚴峻的經營形勢。針對這一問題，本文論述電爐熔煉同樣的球化劑、孕育劑，不改變球化及孕育處理工藝，采用晶體石墨增碳劑+工業(yè)碳素廢鐵+大量回爐料生產高附加值高性能球鐵合成鑄鐵工藝，更有益于成功獲得合格的高韌性球鐵，而且生產及管理成本低，顯著提高鑄造廠效益的幾個實例?！　∮捎阡撹F工業(yè)的迅猛發(fā)展，生鐵資源日益緊缺，優(yōu)質球生鐵供不應求，價格日趨上漲?？晒┵Y源將持續(xù)緊張，高位運行，勞動力成本持續(xù)上行的趨勢形成，可以斷定一個鑄造高成本的時代來臨。高耗能、高污染排放，生產低附加值鑄件的企業(yè)將首先被淘汰出局。應用電爐合成鑄鐵技術提高鑄件質量，降低鑄造成本，提高鑄造廠效益成為鑄造企業(yè)發(fā)展的根本。　　電爐熔煉合成鑄鐵的關鍵是增碳劑、調Mn造渣輔料、工業(yè)碳素廢鐵的選擇及加入，以及冶煉質量控制，使用增碳劑增加含碳量調整化學成分，改善鑄鐵的組織和性能；利用價格相對低廉的工業(yè)碳素廢鐵。降低成本；為了獲得更好增碳效果，生產中選用晶體石墨增碳劑。晶體石墨增碳劑主要用于高韌性球鐵鑄件（風電球鐵鑄件）、奧貝球鐵鑄件及大型復雜的灰鑄鐵及球鐵柴油機缸體、缸蓋的生產；應用晶體石墨增碳劑+廢鋼+大量回爐料是低成本生產高附加值高性能球鐵鑄件的新技術。本文著重介紹熔煉合成鑄鐵用的晶體石墨增碳劑及熔煉合成鑄鐵顯著提高鑄造廠效益的幾個實例。　　1碳及晶體石墨增碳劑材料特性　　碳在常壓下的熔點為3550℃，沸點為4194℃，3500℃開始升華，是熔點高的元素。且在高溫下不發(fā)生晶態(tài)變化，幾乎不軟化、不變形。碳的同素異構體有無定形碳、石墨和金剛石。不同結構的碳密度不相同，無定形碳密度約為1.98g/cm3，石墨密度約為2.3g/cm3，金剛石密度約為3.51g/cm3，性能差別大。含碳晶體有一重要的特點是在無氧條件下加熱，晶體結構會向更完整、更緊密的狀態(tài)轉變。無定形碳，如焦炭、木炭、炭黑等，在高溫作用下可轉變?yōu)槭?。石墨在高溫、高壓作用下可轉變?yōu)榻饎偸??！　?.1碳質材料　　碳質材料是由碳元素組成的一類非金屬材料。由于晶體結構和層片配列的變化，可以衍生出品種繁多的同素異構體。所有的同素異構體，在晶體結構上都是以金剛石或石墨為基礎的?！　?.1.1金剛石　　金剛石晶體屬等軸晶系，原子晶格為面心正立方，原子間距為0.154nm，是碳的同素異構體中原子排列緊密的一種。金剛石是莫氏硬度值為10，硬度約為10000kgf/mm?！　?.1.2石墨　　石墨為六方層片狀結晶，石墨質軟（莫氏硬度2～3）、呈黑色、有光澤、并有潤滑感。石墨可分為天然石墨和人造石墨兩類，都是鑄造行業(yè)中廣泛應用的材料?！　。?）天然石墨天然石墨中有鱗片狀石墨和微晶石墨兩種。中國是天然石墨產量大的國家，產地主要有湖南、內蒙、黑龍江、福建、廣東、吉林等省（區(qū)）。俄羅斯、朝鮮、韓國、澳大利亞、墨西哥、馬達加斯加、印度、斯里蘭卡、加拿大和美國也有高儲量的天然石墨礦。其中斯里蘭卡出產的塊狀石墨是目前所知的純度高的天然石墨，其中的碳含量接近100％。通常開采得到的天然石墨中混有大量脈石和其他雜質，如要求品位較高，需要用浮選法提取。先將礦料粉碎、加水研磨制成礦漿，再用石灰或堿將礦漿調成弱堿性，并加入水玻璃抑制脈石，然后用篩分設備將石墨從大量脈石中分離出來。在浮選槽內加入煤油之類的捕集劑，再經離心分離和干燥，可以得到含碳量為70～95％的石墨。含碳量在95％以上的石墨，需用化學方法萃取，或加熱到高溫使其中的氧化物雜質分解、揮發(fā)?！　。?）人造石墨在高溫和惰性氣氛中，無定形碳可以轉變?yōu)槭?。先將富碳的碳質材料壓制成形，加熱到2500～3000℃、在非氧化性氣氛中進行石墨化。晶體石墨增碳劑大部分都是采用這種制備的?！　?.1.3無定形碳　　無定形碳也是六方層片狀結晶，與石墨不同之處在于六角形的配列不完整，層間距離略大。常見的無定形碳材料有焦炭、木炭、炭黑、活性炭等。　　1.2增碳劑的類別及成分　　增碳劑的主要成分是碳。但碳在增碳劑中的存在形式可能是非晶態(tài)或結晶態(tài)。增碳劑相同，與非晶體增碳劑相比，晶體增碳劑的增碳速度明顯的快，未作球化處理原鐵液的白口深度小，球墨鑄鐵基體中鐵素體含量高，石墨球數多，石墨形態(tài)更圓整。依據碳在增碳劑中的存在形態(tài)，分為石墨增碳劑和非石墨增碳劑。石墨增碳劑有廢石墨電極、石墨電極邊角料及碎屑、自然石墨壓粒、石墨化焦等，此外，碳化硅（SiC)具有和石墨相似的六方結構也被列為石墨增碳劑的一種特殊形態(tài)。廢石墨增碳劑如瀝青焦、煅燒石墨焦、乙炔焦炭壓粒，煅燒無煙煤增碳劑等。常用增碳劑的主要成分表1，晶體石墨增碳劑的化學成分：碳含量≥96%，水份≤1.5%，灰分＜1%，Fe2O3＜0.5%，Al2O3＜0.45%，不含硫、磷?！　?增碳劑的增碳行為　　增碳劑的增碳是通過碳在鐵液中的溶解和擴散進行的。當鐵碳合金的含碳量在2.1%時，石墨增碳劑中的石墨可直接在鐵液中溶解直溶。而非石墨增碳劑的直溶現象幾乎不存在，只是隨著時間的推移，碳在鐵液中逐漸的擴散溶解。石墨增碳劑的增碳速度顯著的高于非石墨增碳劑。對所有石墨鑄鐵，石墨增碳劑中的石墨，可作為先共晶晶核和共晶石墨晶核。由不同的配料比使用碳質增碳劑和不采用增碳工藝，在鐵液化學成分中含量相同條件下，經過增碳處理的鑄鐵中氮含量增加，但可以形成氮化硼等，可以作為石墨結晶核心的基底，為石墨創(chuàng)造良好的形核成長條件。因此，增碳劑在增加鐵液含碳量的同時，能改善鐵液凝固后的組織和性能?！　≡鎏妓俣仁菃挝粫r間內碳增加的百分數。吸收率是增碳劑中碳被鐵液吸收的比率。鐵液增碳速度以及對增碳劑中碳的吸收率受下列因素影響?！　、僭鎏紕┓N類；　?、谠鎏紕╊w粒；　?、墼鎏继幚頊囟?；　?、荑F液組成；　?、蓁F液的攪拌程度。　　石墨電極的增碳效率較快，在電爐熔煉時，一般吸收率85%左右。鐵液攪拌越強，增碳效率越高，在1450℃可達到90%?！　?晶體石墨增碳劑對鑄件微觀組織及質量的影響

2017-07-16

碳鋼：把含碳量小于2.11%而不含有特意加入合金元素的鋼稱為碳素鋼，簡稱碳鋼。常存元素對鋼性能的影響碳鋼中除鐵和碳兩個主要元素外，煉鋼原料總是存在一定的雜質，而且在冶煉過程還會帶入一些雜質，如Si、Mn、P、S、非金屬夾雜物及氧、氮、氫等氣體。它們對鋼的性能和質量有一定的影響。（1）錳（Mn）。錳主要來自煉鋼脫氧劑。脫氧后殘留在鋼中的錳可溶于鐵素體和滲碳體中，使鋼的強度和硬度提高。此外，錳還與硫形成MnS，從而減輕硫對鋼的有害作用。所以錳是鋼中的有益元素，其含量一般為0.25%～0.80%。（2）硅（Si）。硅是煉鋼后期，以硅鐵脫氧劑進行脫氧反應后殘留在鋼中的元素。硅能溶于鐵素體，對鋼有一定的強化作用，所以硅是鋼中的有益元素。但由于含量少，故其強化作用不大，一般應控制在0.17%～0.37%之內。（3）硫（S）。硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的有害元素。它在鋼中與鐵生成化合物FeS，FeS與鐵形成共晶體（Fe+FeS），熔點低（985℃）。當鋼材加熱到1000～1200℃進行軋制或鍛造時，沿晶界分布的共晶體已經熔化，各晶粒間連接被破壞，導致鋼材開裂，這種現象稱為熱脆性。因此，硫是鋼中的有害元素，其含量不得超過0.05%。（4）磷（P）。磷是由生鐵帶入鋼中的有害元素。磷部分溶解在鐵素體中形成固溶體，部分在結晶時形成脆性很大的化合物Fe3P，使鋼在低溫下（一般為100℃以下）的塑性和韌性急劇下降，這種現象稱為冷脆性。鋼中含磷量達到0.10%時，冷脆性就很嚴重了。因此，磷是鋼中的有害元素，一般鋼中含磷量控制在0.04%以下。（5）非金屬夾雜物。鋼中的非金屬夾雜物有氧化物、硫化物和硅酸鹽等。這些夾雜物是煉鋼反應產生而未能完全排除，或是從爐渣、爐體、鑄錠設備等耐火材料中帶入的。非金屬夾雜物降低鋼的強度、塑性，因而夾雜物越少，鋼的質量越好。碳鋼的分類（1）按冶煉方法及設備分：a.平爐鋼 b.轉爐鋼 c.電爐鋼（2）按冶煉澆注時脫氧劑與脫氧程度分a.沸騰鋼：在冶煉末期和澆注前用錳鐵和少量鋁作脫氧劑進行輕微脫氧，使大量的氧留在鋼液中；在澆入錠模后，鋼中的氧與碳反應，產生大量CO氣泡而引起鋼液表面劇烈沸騰，故稱為沸騰鋼。b.鎮(zhèn)靜鋼：鋼液澆注前相繼用錳鐵、硅鐵和鋁等脫氧劑進行充分脫氧，使鋼液澆入錠模后凝固時沒有CO氣泡產生，錠模內鋼液平靜，故稱為鎮(zhèn)靜鋼。c.連鑄坯：鋼液經過連鑄機直接生產的鋼坯叫做連鑄坯。d.半鎮(zhèn)靜鋼：鋼液脫氧程度不夠充分，介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，澆注時產生輕微沸騰，鋼的組織和性能也介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間。（3）按含碳量分類a.低碳鋼：鋼的碳含量wc<0.25% 。b.中碳鋼：鋼的碳含量介于0.25%～0.60%之間（wc=0.25%～0.60%）。c.高碳鋼：鋼的碳含量wc>0.60% 。（4）按碳鋼的質量分類，這種分類方法主要根據碳鋼中所含有害雜質S、P的質量分數分類。a.普通碳素鋼：ws≤0.050%、wp≤0.045%。b.優(yōu)質碳素鋼：ws≤0.035%、wp≤0.035%。c.高 級優(yōu)質碳素鋼：ws≤0.025%、wp≤0.025%。d.特技優(yōu)質碳素鋼：ws≤0.015%、wp≤0.025%。

2017-07-28

　　鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的耐均勻腐蝕和局部腐蝕性能，因其不含鎳或僅含少量的鎳，是一類很有前途的廉價的耐腐蝕結構材料。對于超純鐵素體不銹鋼，其大顆粒夾雜物和尖晶石類硬質夾雜物聚集體容易導致鋼在熱軋過程產生鱗折缺陷，對鋼的表面質量產生有害影響，且降低不銹鋼產品的耐腐蝕性能，因此夾雜物控制是超純鐵素體不銹鋼質量控制的重要環(huán)節(jié)?！　∥錆h科技大學的學者在1873K，MgO坩堝內進行了VOD精煉渣與SUS444鐵素體不銹鋼之間的脫氧平衡試驗，考察了精煉渣對不銹鋼中T.O含量及夾雜物組成、數量和尺寸分布的影響。結果表明，脫氧終點鋼中w(T.O)=0.0063%~0.0074%，提高精煉渣堿度，降低渣中Al2O3的活度，有利于降低鋼中T.O含量精煉渣堿度增加，試樣中單位面積夾雜物的個數及夾雜物的平均面積分數都減小。降低渣中Al2O3含量，夾雜物平均粒徑也降低。加入脫氧合金后，鋼中夾雜物主要為Al2O3、MgO·Al2O3及含有少量SiO2、MnO的復合氧化物；鈣處理后，鋼中夾雜物主要為球形的MgO·Al2O3-CaO。

2017-09-15