
碳化硅鍛煉爐的返爐料要契合以下條件:
1、應(yīng)具有杰出的保溫性。不能選用熱導(dǎo)性優(yōu)秀的資料做保溫層。
2、要有杰出的透氣性。碳化硅結(jié)晶進程中生成的CO要能剛玉莫來石匣缽順暢的派出,確保碳化硅結(jié)晶反響向正方向進行。
3、要具有在2000℃以上的高溫不熔性。
4、應(yīng)具有必定的絕緣性。不能選用具有導(dǎo)電功能的資料。
5、要具有必定的化學(xué)活性和置換反響能力。
一、具有杰出的保溫性
保溫料要有保溫功能,具有保溫作用的資料許多,物料的碳化硅爐管色彩也是多種多樣,黑色物料的保溫作用最佳。無煙煤與石油焦的黑度是0.9,具有很好的保溫性,用碳質(zhì)料與石英砂按必定份額混合成的物料,即便出產(chǎn)碳化硅的質(zhì)料,又是杰出的保溫料。保溫層要剛玉推板具有必定的厚度。才干具有杰出的保溫性。其它保溫功能優(yōu)秀的資料許多,但它們的化學(xué)成分與碳化硅結(jié)晶反響的化學(xué)成分不同。會影響碳化硅的結(jié)晶反響。由于在碳化硅鍛煉爐中,保溫區(qū)和反響區(qū)的邊界很難差異清楚,沒有阻隔辦法和手法。所以,保溫料的資料有必要與反響料的資料相一致,才干使保溫層的物料即具有保溫性,又不影響碳化硅的結(jié)晶反響耐火不定型資料。
二、具有杰出的透氣性
鍛煉碳化硅的進程中,爐內(nèi)要發(fā)生大量的一氧化碳氣體,出產(chǎn)1噸碳化硅產(chǎn)品,要發(fā)生1.4噸一氧化碳氣體。這些一氧化碳氣體有必要能順暢從鍛煉爐內(nèi)外出,假如外排不順暢,將會使碳化硅結(jié)晶反響無法正常進行。所以,用于當(dāng)作保溫耐火資料的顆粒不能太小,粒度不能太細,必要時要加必定量木屑,使料層松懈,減小堆積密度,增強透氣性。
使鍛煉爐內(nèi)涵結(jié)晶反響進程所發(fā)生的氣體能順暢向外逸散以減小結(jié)晶桶內(nèi)的正壓力。在高溫高熱氣體向外逸散的進程中,將爐內(nèi)的高溫?zé)崮軒У酵鈱拥蜏貐^(qū),使外部料層溫度升高,有利于外層區(qū)間碳化硅結(jié)晶的構(gòu)成。只要熱擴散條件好,爐芯溫度和壓力才干夠得到操控,有用防止?fàn)t芯的過度分化,遏止因爐體內(nèi)部有高溫分化溫度,而外層無再結(jié)晶所需高溫環(huán)境的不正常現(xiàn)象發(fā)生。能充分有用運用熱能,防止不必要的能量丟失。若透氣性差,使鍛煉爐內(nèi)構(gòu)成很高的正壓力。碳化硅結(jié)晶反響是有氣相、液相參加中間反響的雜亂反響進程,壓力升高會阻止結(jié)晶反響向正方向進行。會大大下降反響動力。使結(jié)晶能力減小,反響速度下降,然后影響產(chǎn)品的出產(chǎn)量和質(zhì)量質(zhì)量。
假如爐內(nèi)正壓太高,超出結(jié)晶桶的承載強度時,會發(fā)生爆炸性噴爐,構(gòu)成影響安全出產(chǎn)的事端。運用太西無煙煤作碳質(zhì)質(zhì)料鍛煉碳化硅時,還會有一些特別的性質(zhì)。太西煤在煤巖學(xué)平分類歸于境相亮質(zhì)煤,質(zhì)密性好,強度高,并且有必定量的揮發(fā)份,(C.H.N化合物)。加熱到750℃時,煤顆粒就會崩裂,構(gòu)成粉沫狀。這種熱碎性質(zhì)會使保溫層接近高溫區(qū)的物料因高溫崩裂而構(gòu)成粉粒狀物料,堆積比重添加,嚴峻時會惡化保溫料的透氣性。
所以在出產(chǎn)工藝辦理中,親近關(guān)注煤顆粒尺度的改變,必要時采取辦法加以遏止。
三、要有溫度在2000℃以上的不熔融性
碳化硅鍛煉爐中的爐料分布雖然有反響區(qū)和保溫區(qū)之分,但由于爐況的改變和爐芯高溫很難均恒向外層傳導(dǎo)的影響,反響區(qū)和保溫區(qū)之間的邊界很難非常清楚,實際上反響區(qū)和保溫區(qū)是一個概念上的抱負值。所以,保溫料必定要具有和反響料相同的性質(zhì)。必定具有在2000℃以上的溫度時,保溫料不發(fā)生熔融性反響。不發(fā)生熔融物。
要確保以上的特性,只能是碳質(zhì)資料和硅砂按必定合作比配伍的混合料。由于在1500K以上廣闊溫度范圍內(nèi),若二氧化硅分子與碳的分子數(shù)的份額接近于1:3,那么,主導(dǎo)的反響應(yīng)該是構(gòu)成碳化硅的氣固相結(jié)晶反響。假如這兩種分子數(shù)份額接近于1:2,而溫度又到達1800K以上時,那么主導(dǎo)的反響應(yīng)該是出產(chǎn)金屬硅的液相反響,而不是生成碳化硅的結(jié)晶反響。這就是工業(yè)上用電爐制煉碳化硅與鍛煉金屬硅、硅鐵合金的差異之處。
作者:長興華晨耐火材料廠
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