金钢砂的生产原理

   金刚砂有黑、绿两种。冶炼绿金钢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)。食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↑-526.09Kj

CO 通过炉料排出。加入食盐可与 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。

金刚砂形成的特点是不通过液相，其过程如下：约从 1700℃开始，硅质原料由砂粒变为熔体，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。