КАРБИДИЗАЦИЯ ТЕХНОГЕННОГО МИКРОКРЕМНЕЗЕМА БУРОУГОЛЬНЫМ ПОЛУКОКСОМ

Исследована при температурах 1873, 1923, 1973 К и длительности 5 – 30 мин карбидизация брикетированных моношихт, состоящих из микрокремнезема, образующегося при производстве кремния и его сплавов, и различных углеродистых восстановителей: буро-
угольного и каменноугольного полукоксов, коксовой мелочи и коксовой пыли. Установлено, что самые высокие показатели достигаются при карбидизации с использованием буроугольного полукокса Березовского месторождения Канско-Ачинского бассейна: выход карбида кремния составляет 97,00 – 97,62 % при содержании его в продуктах карбидизации 82,52 – 84,90 %. Определены оптимальные температурно-временные условия и показатели карбидизации: температура 1923 – 1973 К при длительности 20 – 15 мин. Преобладающей фазой в продуктах карбидизации является карбид кремния кубической структуры (β-SiC). В результате химического обогащения содержание SiC в карбиде достигает 90 – 91 %, т.е. выше, чем в абразивных микропорошках зернистостью 1 – 2 мкм. Эффективность обогащения от примесей оксидов и железа высока и составляет 87 – 95 %. Для карбида кремния характерно повышенное содержание кремнезема – более 7 %, что позволяет рассматривать его как перспективный материал для производства карбидокремниевых огнеупоров на кремнеземной связке. Карбид кремния получен в виде микропорошка с частицами неправильной формы размерного диапазона 0,2 – 1,0 мкм.

1. Гаршин А.П., Шумячер В.М., Пушкарев О.И. Абразивы и материалы конструкционного назначения на основе карбида кремния. – Волгоград: изд. ВолгГАСУ, 2008. – 189 с.

2. Руднева В.В. Наноматериалы и нанотехнологии в производстве карбида кремния. Том Дополнительный. Плазмометаллургическое производство карбида кремния : развитие теории и совершенствование технологии. – М.: Флинта : Наука, 2008. – 387 с.

3. Уманский А.П., Душко О.В., Пушкарев О.И. Композиционные износостойкие материалы на основе карбида кремния // Огнеупоры и техническая керамика. 2009. № 2. С. 22 – 24.

4. Полях О.А., Якушевич Н.Ф. Оценка возможности и целесообразности использования мелкодисперсных кремнеземсодержащих материалов в восстановительных процессах // Вестник горно-металлургической секции РАЕН. Отделение металлургии. 1999. Вып. 8. С. 29 – 40.

5. Зубов В.Л., Гасик М.И. Электрометаллургия ферросилиция. – Днепропетровск: Системные технологии. 2002. – 704 с.

6. Якушевич Н.Ф., Полях О.А. Технология углетермического синтеза микропорошков карбида кремния. – В кн.: Новые материалы и технологии. – М.: МГАТУ, 1994. С. 32 – 35.

7. А.С. СССР 1730035: Способ получения карбида кремния / В.М. Динельт, В.И. Ливенец; опубл. 16.08.1992; бюл. № 22.

8. Страхов В.М. Проблемы с углеродистыми материалами для рудной и химической электротермии и пути их решения // Кокс и химия. 2010. № 8. С. 29 – 33.

9. Страхов В.М. Альтернативные углеродистые восстановители для ферросплавных производств // Кокс и химия. 2009. № 1. С. 20 – 25.

10. Исламов С.Р. Переработка низкосортных углей в высококалорийное топливо // Уголь. 2012. № 3. С. 64 – 66.

11. Улановский М.Л. Формирование заданных свойств углеродистого восстановителя для электротермических процессов // Кокс и химия. 2000. № 4. С. 14 – 20.

12. Нефедов П.Я. О требованиях к качеству углеродистых восстановителей для процессов рудной электротермии // Кокс и химия. 2000. № 8. С. 24 – 32.

13. Пат. РФ 2060935. Способ очистки карбида кремния / В.П. Исаков, К.С. Юдина, Ю.А. Филиппов; опубл. 27.05.1996; бюл. № 24.

14. Галевский Г.В., Руднева В.В., Галевский С.Г. Особенности применения традиционных методов исследования физико-химических и технологических свойств тугоплавких карбидов и боридов для аттестации их высокодисперсного состояния // Вестник горно-металлургической секции РАЕН. Отделение металлургии. 2003. № 12. С. 78 – 86.

15. Руднева В.В. Галевский Г.В. Термоокислительная устойчивость нанопорошков тугоплавких карбидов и боридов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2007. № 4. С. 20 – 24.