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石墨的用途
jcadmin   |   2020-09-02 14:12:20

石墨的用途?由于石墨具有許多優(yōu)良的性能,因而在冶金、機(jī)械、電氣、化工、紡織、國(guó)防等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。?一、作耐火材料?????石墨的一個(gè)主要用途是生產(chǎn)耐火材料,包括耐火磚,坩堝,連續(xù)鑄造粉,鑄模芯,鑄模?洗滌劑和耐高溫材料。近年來,耐火材料工業(yè)中兩個(gè)重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐?內(nèi)襯中被廣泛應(yīng)用,以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應(yīng)用。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相連,全世界煉鋼業(yè)約消耗的耐火材料。?????鎂碳磚鎂碳耐火材料是年代中期,由美國(guó)研制成功,年代,日本煉鋼業(yè)開始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉中。目前在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。年代初,鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯。?????鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續(xù)鑄造、扁鋼坯自位輸管道的堡罩,水下噴?管以及油井爆破筒等。在日本用連續(xù)鑄造生產(chǎn)的鋼占總生產(chǎn)量的以上。?????坩堝及有關(guān)制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關(guān)制品,例如坩堝、曲?頸瓶、塞頭和噴嘴等,具有高耐火性,低的熱膨脹性,熔煉金屬過程中,受到金屬浸潤(rùn)和沖刷時(shí)亦穩(wěn)定,高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的傳導(dǎo)性,所以石墨坩堝及?其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。傳統(tǒng)的石墨粘土坩堝用含碳量大于的鱗片石墨制造,通常石墨鱗片應(yīng)大于目(-篩),而目前國(guó)外在坩堝生產(chǎn)技術(shù)中?



的重要改進(jìn)是,所用石墨的類型、鱗片大小和質(zhì)量有了更大的靈活性其次是用碳化硅石墨坩堝替代了傳統(tǒng)的粘土石墨坩堝,這是隨著煉鋼工業(yè)中恒壓技術(shù)的引進(jìn)而產(chǎn)?生的。?二、煉鋼?????石墨和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。?三、作導(dǎo)電材料?????石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊圈、電話零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用最廣,在冶煉各?種合金鋼、鐵合金時(shí),使用石墨電極,這時(shí)強(qiáng)大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū),產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度升高到左右,從而達(dá)到熔煉或反應(yīng)的目的。?此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時(shí),電解槽的陽極也用石墨電極。生產(chǎn)剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。電氣工業(yè)中所使用的石墨,對(duì)粒度和品位要求很?高。如堿性蓄電池和一些特殊的電碳制品,要求石墨粒度控制在目目范圍內(nèi),品位以上,有害雜質(zhì)(主要是金屬鐵)要求在以下。電視機(jī)顯像管所用的石墨,粒度要?求在以下。?四、作耐磨和潤(rùn)滑材料?????石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在-溫度并在很高的滑動(dòng)速度下,不用潤(rùn)滑油工作。許多輸?送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料
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制成活塞環(huán)、密封圈和軸承,它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),勿需加入潤(rùn)滑油,石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。?五、作耐腐蝕材料?????石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn),而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻?器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門,可節(jié)省大量的金屬材料。?六、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料?????由于石墨的膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器皿的鑄模,使用石墨后,黑色金屬得到的鑄件尺寸精確,表面光潔,成率高,不經(jīng)加工或稍作加工?就可使用,因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓耐燒結(jié)用的舟皿。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感?應(yīng)加熱器等,都是用高純石墨加工而成的。此外,石墨還可以作真空冶的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管、棒、板、格棚等元件。?七、其它用途?????石墨具有良好的中子減速性能,最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中,鈾—石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)?當(dāng)具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)定、耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高,雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個(gè)(為百萬分之一),特別是其?中硼的
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含量應(yīng)小于。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,導(dǎo)彈的鼻錐,宇宙航行設(shè)備的零件,隔熱材料和防射線材料?作防垢防銹材料?????石墨能防止鍋爐結(jié)垢,有關(guān)單位試驗(yàn)表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用),能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐和防銹。?八、石墨新用途??????隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)石墨也開發(fā)了許多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨,是年代開發(fā)的一種新的石墨制品。美國(guó)研究成功柔性石墨密封?材料,解決了原子能閥門泄漏問題,隨后德、日、法也開始研制生產(chǎn)。這種產(chǎn)品除具有天然石墨所具有的特性外,還具有特殊的柔性和彈性。因此,是一種理想的密?封材料。廣泛用于石油化工、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。國(guó)際市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)。???非金屬材料????非金屬材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。????1.耐火材料????(1)耐火材料的主要性能指標(biāo)和分類:????1)耐火材料的主要性能指標(biāo)。????①?耐火度。耐火度是耐火材料受熱后軟化到一定程度的溫度。??
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??②?荷重軟化溫度。????③?高溫化學(xué)穩(wěn)定性。高溫化學(xué)穩(wěn)定性是耐火材料抗?fàn)t氣和爐料腐蝕的能力;????④?抵抗溫度變化的能力越好,則耐火材料在經(jīng)受溫度急劇變化時(shí)越不易損壞;?????⑤?抗壓強(qiáng)度要好;????⑥?密度和比熱容??????⑦?熱導(dǎo)率要小,隔熱性能要好,電絕緣性能要好。????2)耐火材料的分類????①?耐火砌體材料。按材質(zhì)高低,分為普通耐火材料和特種耐火材料;按材料密度分為重質(zhì)耐火材料和輕質(zhì)耐火材料;按耐火材料的主要化學(xué)成分分為粘土磚、高鋁磚、硅磚、氧化鋁磚、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。????②?耐火水泥及混凝土。低鈣鋁酸鹽耐火水泥是用優(yōu)質(zhì)鋁釩土和石灰石,按一定比例配合經(jīng)燒結(jié)、磨細(xì)制成。??耐火混凝土具有施工簡(jiǎn)便、價(jià)廉和爐襯整體密封性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但強(qiáng)度較低。按照膠結(jié)料的不同,耐火混凝土分為水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和氣硬性耐火混凝土;按照密度的高低,可分為重質(zhì)耐火混凝土和輕質(zhì)耐火混凝土兩類。????2.耐火隔熱材料????耐火隔熱材料,又稱為耐熱保溫材料。它是各種工業(yè)用爐(冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛)的重要筑爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、

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