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在一些熔化爐和反射爐中,由于生產比較緊湊,怎樣縮短物料的熔化時間和加快物料的升溫速度是很多廠家都急切需要解決的問題,使用普通的耐火材料,首先需要把耐火材料加熱至爐子所達到的溫度以后,才能把熱量再傳遞給爐子中的物料,這樣不僅升溫速度較長,還大量地浪費了燃料,在這種情況下,如果使用碳化硅磚砌筑爐襯,碳化硅磚的導熱速度比普通耐火材料可以提高3--8倍,這樣不僅可以加快窯爐的熔化速度,還可以節省大量的燃料,降低產品的生產成本。
目前使用碳化硅磚比較多的行業有有色金屬、陶瓷、鋼鐵、玻璃、化工、高壓電瓷、磁性材料等行業,由于這些行業都需要窯爐的長時間工作,對耐火材料的性能要求較高,對燃料成本的控制也比較嚴格,所以,碳化硅磚是這些行業非常受歡迎的耐火材料。
硅碳棒通常是以98碳化硅為基本元老,通過加入碳黑或者石墨,經過科學的配比以后擠壓成型,然后在高溫窯爐中焙燒而成,硅碳棒是目前陶瓷行業、耐火材料行業、磁性材料行業的窯具加熱元件,也是取代傳統的煤炭、等加熱窯爐的主要產品。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冶煉碳化硅的方法,也就是大家常說的艾奇遜爐,一直沿用至今,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。
碳化硅質耐火材料在使用時經受著各種類型的負荷—壓力、拉力、彎曲、剪力以及磨損等。碳化硅質耐火材料使用時的特征是經常受到較大的負荷或磨損(燒成陶瓷制品用的架子磚、除塵器內襯、鐵鱗還原爐用襯板、旋風燃燒室的內襯、鋅凝結裝置的槳葉式噴霧器、輸送金屬用的泵以及窯爐的牽引部件等)。因此,碳化硅質耐火材料的強度在某些情況下是為重要的。同時,耐火制品的熱穩定性還決定于其機械性能,對于耐火材料的使用來說,熱穩定性經常具有決定性的意義。碳化硅質耐火材料的強度取決于一系列的工藝因素—泥料的顆粒組成、加入劑成型方法,特別是磚坯的成型壓力,以及燒成溫度與燒成條件。以二氧化硅為結合劑制造的碳化硅質制品,由各種粒度碳化硅顆粒以及膠結它的二氧化硅物質構成。在這種情況下,其結構與機械強度由泥料的顆拉組成以及在燒成時碳化硅氧化過程發展程度來決定。采用同一粒度粗顆拉(0.4~0.6毫米)以及小粒度(磨碎至小于0.6毫米)的碳化硅,有助于在燒成過程中由于顆粒的部分氧化而形成具有一定耐壓強度的坯體。隨著顆粒度的降低,磚坯耐壓強度急劇地增長。以不同壓力成型的試樣經過各種忍度燒成之后,觀察到同樣的關系。