金刚砂有黑、绿两种。冶炼绿金刚砂时要求硅质原料中SiO2含量尽可能高,杂质含量尽量低。生产黑金刚砂时,硅质原料中的SiO2可稍低些。对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高,灰分含量小于1.2%,挥发分小于12.0%,石油焦的粒度通常在2mm或1.5mm以下。木屑用于调整炉料的透气性能,通常的加入量为3%~5%(体积)。盐仅在冶炼绿金刚砂时使用。硅质原料与石油焦在2000~2500℃的电阻炉内通过以下反应生成金刚砂: SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09KjCO通过炉料排出。加入盐可与Fe、Al等杂质生成氯化物而挥发掉。木屑使物料形成多孔烧结体,便于CO气体排出。
只有了解了金刚砂的生成原理,山东金刚砂耐磨骨料,才能进一步的去探索,去发展,金刚砂的更多应用领域,通过大量的实验,我们可以发现,金刚砂生产工艺也是相当复杂的。在现实生活中,山东金刚砂地坪,金刚砂的冶炼方法 合成金刚砂所用的原料主要是以SiO2为主要成分的脉石英或石英砂与以C为主要成分的石油焦,低档次的金刚砂可用地灰分的煤为原料。辅助原料为木屑和盐。
金刚砂形成的特点是不通过液相,山东金刚砂,其过程如下:约从1700℃开始,硅质原料由砂粒变为熔体,山东金刚砂销售,进而变为蒸汽(白烟);SiO2熔体和蒸汽钻进碳质材料的气孔,渗入碳的颗粒,发生生成Sic的反应;温度升高至1700~1900℃时,生成b-SiC;温度进一步升高至1900~2000℃时,细小的b-SiC转变为a-SiC,a-SiC晶粒逐渐长大和密实;炉温再升至2500℃左右,SiC开始分解变为硅蒸汽和石墨。 大规模生产金刚砂所用的方法有艾奇逊法和 ESK法。
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