碳化硅在鑄造過程中起到什麼作用

1. 哪位朋友有鑄造行業碳化硅使用經驗，請教一下，實用經驗，具體有作用實際用過的請回答~

碳化硅是由一個碳原子和一個硅原子組成的化合物，其中硅佔70%，碳佔30%（按重量）。它是Edward G Acheson在製作人造金剛石時偶然發現的。由於它很堅硬，並且能切割玻璃、金屬以及其他材料，因此它最初的用途是用作磨料。由於它幾乎在任何溫度下都不氧化，所以可將其用作耐火材料。由於它在高溫下也非常穩定，所以曾被廣泛用作窯爐的充填料。由於它能抵抗渣的侵蝕，所以可用作煉鋁爐和鼓風爐的渣線磚。由於它在有渣存在的情況下溶解時，碳原子和硅原子會成為帶電離子（C-4和Si +4）被釋出，因而又是一種被廣泛用於電爐煉鋼的有效脫氧劑。當將其加入灰鐵、球鐵或可鍛鑄鐵時，它不僅很易溶解，並會使碳和硅以合金形式進入熔體。當溫度低於1620℃時，其碳將起脫氧劑的作用，從而使諸如FeO和MnO之類不太穩定的氧化物，通過SiC+ FeO = Si + Fe + CO這一反應而被還原。當溫度高於1620℃時（例如煉鋼時），硅將擔負起所有的脫氧任務，而碳則起增碳劑的作用，且其收得率可達100%。
鐵的無芯感應熔煉是碳化硅的主要應用領域。在美國，約有95%的無芯感應爐都是用SiC作為主要的硅源。在灰鐵、球鐵和可鍛鑄鐵方面，都是通過SiC+FeO=Si+Fe+CO[1]這個反應，用SiC來降低FeO和MnO在渣中的含量。
由於在任何耐火材料系統中，FeO都會生成熔點最低的兩相化合物，因此它是渣中對爐襯最具侵蝕性的組分。在爐襯為硅石的條件下，FeO會與其生成熔點為1170℃、並常常成為黑色薄膜出現在爐壁上的鐵橄欖石。因此，減少渣中FeO含量，就能提高爐襯的壽命。有資料證明，依附於FeO的含量和其它相關因數，把SiC加入到硅石襯無芯感應爐中，可使爐襯的壽命提高10%到100%[1，2]。
由於FeO的存在能使任何渣的熔點下降，所以在任何既定的溫度下，因為渣的熔點的下降，都會使更多的渣變成液體。例如，當渣中的FeO含量為10%時，它的熔點將是1350-1400℃，加之在無芯感應爐的強烈攪拌作用下，這種液態渣將在熔體中被「均勻化」，從而把千萬個非常小的渣粒留在熔體中，鑄件的許多表面缺陷就是這種流動性很好的高FeO和MnO渣（通常稱之為硅酸錳渣）被帶入了鑄型造成的。如果加入SiC，從而把這種渣的FeO含量降到1或2%，其熔點就會提升到1500-1550℃，那麼，在通常的出鐵溫度（1500-1550℃）下，這種渣或者仍然保持為固體，或者僅有很少量變成液體，從而將一較大的單體保留在爐子中，這就使得渣粒因有較高的上浮速度而容易被排除，並使其被帶入鑄型從而造成鑄件缺陷的機會大大減少。
鐵水中存在非常小的FeO-SiO2夾雜（鐵橄欖石）是使鐵水流動性下降、縮松傾向增大、白口增多的主要原因，這對球鐵來說更是如此。因此，減少其在鐵水中的數量，就能消除增大縮松和白口傾向。
由於碳化硅在鐵水中是溶解而不是熔化，因此，它進入鐵液所花的時間要比硅鐵長。由於作用時間較長，所以衰退時間增大。
因此，在球鐵方面，盡管爐子常常沒有給硅留有餘地或者只留有很小的餘地，然而許多鑄造廠已經發現，往爐料中配入至少3-4kg/T的SiC在經濟上是合算的。他們所看到的冶金效果是：白口發生減少，流渣造成的缺陷降低，石墨球數增加，縮松傾向減小，衰退時間增長。這部分是由於用殘留物含量低的SiC取代了含有鋁的硅鐵和N2和S含量都較高的增碳劑的結果。
SiC在球鐵方面的另一用途是進行純鎂處理時的「預孕育」作用。進行純鎂處理的缺點之一就是會增加產生縮松和碳化物的傾向。國外的研究表明：往處理包中加入2kg/TSiC是消除這一冶金問題的最有效辦法。
由於FeO在球鐵渣中的含量比在灰鐵或蠕鐵渣中的含量要高，因此，流態渣對球鐵造成的問題要比對灰鐵或蠕鐵造成的問題更嚴重，因此，往球鐵中加入SiC的效果會更好。
在灰鐵和蠕鐵方面，國外鑄造廠所觀察到的冶金效果與在球鐵方面所觀察到的效果基本相同：渣的數量和流動性減小，共晶團數量增多，白口傾向減少，衰退時間增長。另外，國外的灰鐵和蠕鐵鑄造廠常常都有足夠供在爐料中配入一定數量SiC的餘地。最通常的加入量是：灰鐵10-15kg/T，蠕鐵5-10kg/T。
我國是碳化硅生產大國，年產量已達20多萬噸，其中冶金級碳化硅的產量約佔1/3左右，目前在我國主要是用作電爐煉鋼的脫氧劑，在鑄造廠的應用極少。
由於我國許多鑄鐵廠，尤其是球鐵廠，都不同程度地存在著流渣引起的缺陷等問題，而且也都面臨著一個如何滿足越來越高的質量標准和日益激烈的成本競爭問題，因此，集脫氧劑和增碳劑於一身、且資源豐富的碳化硅必將成為我國許多鑄鐵廠減少流渣缺陷，提高鑄件質量，降低成本的一個非常重要的工具。
此外，隨著用高鎂合金包芯線生產球鐵技術的日趨完善與推廣，用既能增碳、增硅，又能起預孕育作用的碳化硅部分或全部取代硅鐵的工作也必將被許多鑄鐵廠提到日程，因為這不僅能提高球鐵的質量，而且還能進一步降低生產成本。
總之，碳化硅在我國當今鑄鐵廠的應用，既是勢在必行，更是大勢所趨。

2. 碳化硅的用途有哪些

碳化硅主要有四大應用：磨料、耐火材料、功能陶瓷和冶金原料。
1.磨料。由於碳化硅磨料具有較高的硬度、化學穩定性和一定的韌性，是一種用途非常廣泛的磨料，可用於製造砂輪、油石、塗附磨具等。主要用於磨削玻璃、陶瓷、石材、鑄鐵和某些有色金屬等非金屬材料，與這些材料的反應性很差。
2.耐火材料。碳化硅耐火材料具有高強度、高導熱、抗沖擊、抗氧化、耐磨、耐腐蝕等優良的高溫性能。廣泛應用於冶金、能源、化工等行業。
3.陶瓷。碳化硅陶瓷是一種高科技陶瓷，碳化硅陶瓷主要由亞微米碳化硅粉末製成。碳化硅具有很高的硬度，採用成熟技術製成的碳化硅陶瓷具有很好的耐磨性、耐高溫性和耐腐蝕性。
4、冶金原料。目前，碳化硅的一個重要化學用途是作為煉鋼凈化劑。碳化硅在鋼水中分解，與鋼水中的游離氧和金屬氧化物反應生成一氧化碳和含硅渣。熔煉鑄鐵時常加入碳化硅，使少量的硅進入鐵水中，促進鑄造的完美。

3. 碳化硅到底是什麼，有什麼作用

碳化硅一般分為人工碳化硅和天然碳化硅，天然碳化硅稱為碳硅石，首要賦存於金伯利岩及火山角閃岩中，但其量甚少，無挖掘價值。所以常說的碳化硅應該是指人工碳化硅。

人工碳化硅，SiC含量為95%～99.5%，常含少量的游離碳，以及Fe2O3、Si和SiO2等雜質。碳化硅可用作研磨資料、耐火資料、電阻發熱元件及脫氧劑等。

1、在耐火資料工業中，碳化硅用來出產各種碳化硅磚，也可用作添加劑或抗氧化劑。

2、在電氣工業中，碳化硅可用做避雷器閥體、硅碳電熱元件、遠紅外線發生器等。

3、在航天工業中，用碳化硅製造的燃氣濾片、燃燒室噴嘴已用於火箭技能中。

4、在炭素工業中，碳化硅首要用來出產煉鐵高爐用磚，如石墨碳化硅、氮化硅結合的碳化硅磚等。

5、在石墨電極出產中，碳化硅還用做耐氧化塗層電極的塗層耐火燒結料的配猜中，以添加塗層對溫度急劇改變的承受才能。

4. 碳化硅增碳劑是做什麼用的

增碳劑是用於補足鋼鐵熔煉過程中燒損的碳含量。
在鋼鐵產品的冶煉過程中，常常會因為冶煉時間、保溫時間、過熱時間較長等因素，使得鐵液中碳元素的熔煉損耗量增大，造成鐵液中的含碳量有所降低，導致鐵液中的含碳量達不到煉制預期的理論值。

(4)碳化硅在鑄造過程中起到什麼作用擴展閱讀

增碳劑的原料有很多種，生產工藝也各異，有木質碳類，煤質碳類，焦炭類，石墨類等，其中各種分類下又有很多小種類。優質增碳劑一般指經過石墨化的增碳劑，在高溫條件下，碳原子的排列呈石墨的微觀形態，所以稱之為石墨化。
石墨化可以降低增碳劑中雜質的含量，提高增碳劑的碳含量，降低硫含量。增碳劑在鑄造時使用，可大幅度增加廢鋼用量，減少生鐵用量或不用生鐵。
電爐熔煉的投料方式，應將增碳劑隨廢鋼等爐料一起往裡投放，小劑量的添加可以選擇加在鐵水表面。但是要避免大批量往鐵水裡投料，以防止氧化過多而出現增碳效果不明顯和鑄件碳含量不夠的情況。增碳劑的加入量，根據其他原材料的配比和含碳量來定。
不同種類的鑄鐵，根據需要選擇不同型號的增碳劑。增碳劑特點本身選擇純凈的含碳石墨化物質，降低生鐵里過多的雜質，增碳劑選擇合適可降低鑄件生產成本。
選用石墨粉做增碳劑，吹入量為40kg/t，預期能使鐵液含碳量從2%增到3%。隨著鐵液碳含量逐漸升高，碳量利用率下降，增碳前鐵液溫度1600℃，增碳後平均為1299℃。噴石墨粉增碳，一般採用氮氣做載體，但在工業生產條件下，用壓縮空氣更方便，而且壓縮空氣中的氧燃燒產生CO，化學反應熱可補償部分溫降，而且CO的還原氣氛利於改善增碳效果。