冶金級黑碳化矽是一種在電阻爐中以高於 2200°C 的溫度生產的合成材料。其主要原料為優質矽砂 (SiO₂) 和石油焦 (C)。它的特點是顏色為 黑色或深藍黑色，具有金屬光澤，純度較低（通常 SiC 含量約為 98.5%）， 而綠碳化矽的純度更高，SiC 含量超過 99%，用於精密研磨和半導體。
關鍵屬性
其在冶金和其他產業中不可或缺的特性包括：
高溫強度： 在極高的溫度下仍能保持其結構和強度。
優異的熱力學性能：
強還原性： 在高溫下，它很容易放棄碳和矽與氧和其他元素反應。
放熱反應： 其氧化反應會釋放大量熱量。
高導熱性： 有效傳遞熱量。
良好的磨蝕性： 雖然不如綠色碳化矽堅硬，但它仍然比大多數金屬和許多礦物堅硬。
化學惰性： 抵抗酸、爐渣和熔融金屬的侵蝕。
主要應用和功能
冶金級碳化矽的應用幾乎完全基於其作為強力 高溫還原劑、合金劑和節能添加劑的作用。
1.煉鋼（最大的應用）
在電弧爐 (EAF)、鋼包爐和鑄造廠中，它被用作多功能添加劑：
脫氧劑： 它是一種比傳統矽鐵更有效率的脫氧劑。矽和碳元素能夠有效去除鋼水中的氧氣，進而提高鋼的潔淨度和機械性能。
反應：
SiC + O₂ → SiO₂ + CO
增碳劑： 它是調整鋼的最終碳含量至所需規格的優良碳源。
節能劑（加熱劑）： 碳化矽的氧化會放出大量熱。將其添加到熔爐或鋼包中有助於提高熔融金屬的溫度，減少所需的電能輸入，並縮短冶煉時間。
合金劑： 同時在熔體中添加矽和碳，調整化學成分。
2. 鑄鐵（鑄造廠）
在用於鑄鐵生產的沖天爐和感應爐中：
孕育劑/預處理劑： 將碳化矽添加到鐵水中（此過程通常稱為「鐵預處理」）可促進石墨片或石墨球（在球墨鑄鐵中）的形成。這：
防止冷卻： 減少硬而脆的滲碳體（碳化鐵）的形成，防止無法加工的「冷卻」邊緣。
改善微觀結構： 產生更均勻、更精細的石墨結構。
增強性能： 提高最終鑄鐵產品的抗拉強度、硬度和熱傳導率。
3. 鐵合金生產
它在用於生產各種鐵合金的埋弧爐中用作還原劑：
金屬矽和矽鐵： 在這些過程中，碳化矽是一種中間產品，在將二氧化矽還原為矽的過程中起著至關重要的作用。
其他合金： 也可用於生產矽錳等複雜合金。
4.耐火添加劑
雖然破碎的冶金級碳化矽並非主要成分，但它經常被添加到 用於煉鋼爐和鋼包內襯的MgO-C（鎂碳）和Al₂O₃-SiC-C（氧化鋁-碳化矽-碳）耐火材料中 。其優點包括：
增強抗渣性： 提高耐火材料抵抗腐蝕性爐渣的能力。
增強抗熱震性： 幫助磚塊承受快速的溫度變化而不開裂。
提高高溫強度。
5. 其他應用
磨料： 用於製造黏合磨俱（如砂輪）和純度要求不高的塗附磨料。也用於噴砂清理和研磨。
有色冶金： 在某些有色金屬冶煉中用作還原劑。