




金刚砂又名碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑(生产绿色碳化硅时需要加盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。从力学角度分析,非金属夹杂物的存在部位是钢材的应力集中点,对钢材的强度、刚度以及持久等力学性能都有很大影响。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物,莫桑石。 碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用广泛、经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。高温下的碳化硅材料合成材料有包括碳化硅电极、碳化硅模具和碳化硅制品三种,这三种材料中的碳化硅在高温下,碳化硅很容易发生氧化燃烧反应,造成材料表面胶碳层气孔率增加和结构疏松,影响使用寿命。
低品级碳化硅是较好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,和原工艺相比各项理化性能更加稳定脱氧效果好。
碳化硅可以作为硅铁的替代品使用。并且在投炉中不会产生粉尘污染,反应速度快、降低成本。
碳化硅氧化时产生的反应热能,可减少电的使用量,使操作时间缩短。随着各种冶炼技术的升级,碳化硅的应用领域也在逐渐扩大,在各行各业的作用也越来越多。
而碳化硅的脱碳会造成钢水中碳的含量增加改变钢的组成,尤其在冶炼纯净钢、超纯净钢时,碳化硅的脱碳会对钢水及钢材质量产生较大的影响。特别是熔炼中,增加石墨核心,提高球铁的石墨球数,改善灰铁的石墨形态等等都非常有益。碳化硅的脱碳机理为:当冶炼进行的一定程度后,钢与碳化硅之间存在一定的液相隔离层。反应物在碳化硅表面形成一个固相产物层,碳化硅中的组成元素穿过该层扩散到钢水中。
而钢水中的一些元素和氧化物,主要是钢渣中的(FeO)穿过耐火砖的反应层到达脱碳层反应界面,二者在相会处发生脱碳反应。经过大量的实验总结得出碳化硅在灰铸铁生产中已经成为重要的材料。转炉和电炉在冶炼过程中,要向炉内进行吹氧脱碳。氧气[O2]使熔池中的原子铁[Fe]大量氧化成[FeO],溶解于钢水中的碳[C]与[FeO]接触发生氧化反应。

