Карбид кремния 93С в Минске

Карбид кремния 93С: технический карбид кремния для металлургии и огнеупоров

Карбид кремния 93С — технический карбид кремния с массовой долей SiC не менее 93 %, выпускаемый по ГОСТ 26327-84 в виде кусков, щебня и размолотых фракций. Материал получают в дуговых печах сопротивления карботермическим восстановлением кварцевого песка углеродсодержащим сырьём при температуре 2200–2500 C. Кристаллическая структура представлена преимущественно -SiC гексагональной модификации с примесями -SiC; остаточные фазы — свободный кремний, диоксид кремния, углерод, железо и оксид алюминия.

Марка 93С относится к чёрному металлургическому карбиду кремния и занимает промежуточное положение между абразивными марками (94–99 % SiC) и низкосортными металлургическими (до 90 % SiC). Такое сочетание содержания карбида кремния и лимитированного количества примесей делает материал пригодным для процессов, где недопустим избыток железа и алюминия, но не требуется абразивная чистота.

Технические характеристики карбида кремния 93С

Фракционный состав и формы поставки

Карбид кремния 93С поставляется в кусковом, дроблёном и молотом виде. Гранулометрия регламентируется договором; типовые фракции:

• 0–1 мм — для тонкой шихты и порошковой металлургии;
• 1–3 мм — раскисление и легирование стали в ковше;
• 3–10 мм — набивные массы и торкрет-смеси;
• 10–50 мм — кусковой материал для дуговых печей;
• 50–150 мм — загрузка в печи сопротивления и вагранки.

Влажность не превышает 0,5 %. Магнитная сепарация удаляет металлическое железо, попадающее при дроблении в щёковых и конусных дробилках. Упаковка — биг-бэги 1 т, мешки 25–50 кг, навалом в полувагонах.

Применение карбида кремния 93С

Основные направления использования определяются сочетанием высокой восстановительной способности и умеренного содержания примесей.

• Раскисление и модифицирование стали в ковше — замена части ферросилиция в ДСП и конвертерах;
• Производство чугуна в вагранках — карбидокремниевые брикеты для стабилизации углерода;
• Огнеупорные набивные и торкрет-массы для футеровки ковшей, желобов и печей;
• Шихта для синтеза нитрида кремния и сиалона в реакторах сопротивления;
• Абразивные среды для дробеструйных и пескоструйных установок низкой точности;
• Наполнитель полимерных и керамических композитов, работающих при 1200–1400 C.

Технологические особенности применения

При вводе в сталеплавильный ковш карбид кремния 93С взаимодействует с растворённым кислородом: SiC + O SiO + CO. Реакция экзотермична, что снижает тепловые потери расплава. Дозировка составляет 1–4 кг/т стали в зависимости от содержания углерода и требуемой степени раскисления. Введение через трайб-аппарат или в струю при выпуске обеспечивает усвоение кремния 80–90 %.

В огнеупорных массах карбид кремния 93С работает как антиоксидант и армирующий компонент. При температурах 1400–1600 C на поверхности зерна формируется защитная плёнка SiO, тормозящая дальнейшее окисление. Массы с 93С применяют в футеровке промежуточных ковшей МНЛЗ, желобов доменных печей и индукционных тиглей.

В производстве нитрида кремния 93С служит кремниевой основой для реакции прямого азотирования в печах сопротивления при 1350–1450 C в атмосфере азота. Содержание железа лимитируется, поскольку Fe катализирует нежелательное спекание.

Вопросы и ответы