推荐大结晶绿碳化硅冶炼工艺的制作方法

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专利名称:大结晶绿碳化硅冶炼工艺的制作方法
技术领域
本发明涉及一种碳化硅冶炼,即大结晶绿碳化硅冶炼工艺。
背景技术
在现有技术中,碳化硅包括黑碳化硅和绿碳化硅,其中绿碳化硅是以石英砂、石油焦为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。绿碳化硅晶粒是用于生产线切割微粉的主要原料,其晶粒大小直接影响到微粉的硬度和含量的高低。将绿碳化硅晶粒通过破碎、化学处理等工艺加工成微粉,主要用于工程陶瓷、冶金、化工、电子、航天、耐火材料等行业,特别是用于高温半导体材料及单晶硅(电子芯片)和多晶硅(太阳能电池板)的切割和研磨。其原料晶粒越大,加工的微粉硬度越高,相应的杂质含量少,绿碳化硅的含量高,同时在粒形方面,大晶粒可以按工艺设计达到破碎标准,而小晶粒粒形不易控制,硬度和含量相应较低。所以采用大结晶绿碳化硅晶粒制成的微粉具有切割效率高,产品质量稳定等优点。现行的冶炼工艺,多采用一次焙烧工艺(见图1),石英砂、石油焦按Si : C比为1.50-1.56配方,物料搅拌均匀后,直接运送装入炉底(l部料区)进行一次焙烧,炉中部反应区(3、 4、 5部料区)装一次焙料(是上一台炉一部料的产物),外部保温料(7、 8部料区)为乏料(即保温料),作为各炉保温料循环使用。 一般炉长为17-25m,其炉为10-23吨,送电变压器功率为4000-8000KVA,送电时间24小时左右,冷却时间为72小时左右后出炉,分级,检斤检验入库。石油焦单耗为1.35-1.45吨/吨,石英砂单耗1.65-1.75吨/吨。其缺点是炉中布料不合理,冶炼成本高,得到绿碳化硅晶粒小(l-3mm)。

发明内容
本发明的目的是针对上述情况而提供一种改进工艺,使得绿碳化硅晶冶炼工艺更加合理的大结晶绿碳化硅冶炼工艺。
本发明的技术解决方案是大结晶绿碳化硅冶炼工艺包括以下步骤a、原料石英砂石油焦=1.48 1.54 ; b、混料按规定量投入搅拌机,进行搅拌达到匀化; c、装炉匀化后的原料运送装入炉底料区(l)进行一次焙烧,炉中部反应区
(3、 4、 5)装二次焙烧后的炉料,外部保温区(7、 8)装一次焙烧后的炉料; d、冶炼对装好的炉通电冶炼32-36小时,送电变压器功率为8000KVA,冷却
小时后出炉,分级。原料中按原料总重量1%加入绿碳化硅吸尘粉。 —次焙烧后的炉料(为已有技术)是指首次装炉烧成的料,具体是指炉中(见图
1)1、 3、 4、 5部烧成的料。 二次焙烧后的炉料(为已有技术)是指烧第二炉得到的7、 8部的焙烧料。第二炉焙烧方法是见图l,炉中l部装新料,3、 4、 5、 7、 8部装一次焙烧料,此时7、 8部的焙烧料保留,为二次焙烧料,为下一炉用料。所以在正常实施本发明时,储备有一定量的一次焙烧料和二次焙烧料,满足每炉用料。
本发明的优点是此工艺通过采用二次焙烧冶炼工艺,减少了一次焙烧料的浪费,减少了石油焦、石英砂及电的单耗量,节约了能源。在配方中添加了吸尘粉,增加了炉内晶种的数量,同时因采用长时间低功率送电(大炉体),使晶粒反应均匀,彻底,结构致密坚固,比原工艺产品硬度更高,晶粒更大(2-6mm),含量高,制成微粉粒形较好。炉长加大,及其它工艺参数的合理运用,使产量比原工艺有所增加。
下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。


图l是电炉结构简图。
图2是本发明工艺流程框图。
具体实施例方式
参见图l、 2,大结晶绿碳化硅冶炼工艺包括以下步骤二次焙烧工艺将购进的达到质量要求的石英砂、石油焦按Si : C比为1.48-1.54配方,进行计量投入搅拌机,进行搅拌达到匀化。匀化后的原料运送装入炉底(1部料区)进行一次焙烧,炉中部反应区(3、 4、 5部料区)装二次焙烧后的炉料,外部保温(7、 8部料区)装一次焙烧后的料进行二次焙烧。对装好的炉通电冶炼32-36小时左右,送电功率为8000KVA,冷却72小时后出炉,分级,破碎,检斤检验入库。其石油焦单耗为1.2-1.3吨/吨,石英砂单耗为1.5-1.6吨/吨。同时在配方中加入适量的绿碳化硅吸尘粉,可增加反应区内晶粒的反应速度,起到晶种的作用。从而增大晶粒,增加产量。中部9为炉芯。冶炼炉长为33m,炉产为35吨以上。
权利要求
一种大结晶绿碳化硅冶炼工艺,其特征在于包括以下步骤a、原料石英砂∶石油焦=1.48~1.54;b、混料按规定量投入搅拌机,进行搅拌达到匀化;c、装炉匀化后的原料运送装入炉底料区(1)进行一次焙烧,炉中部反应区(3、4、5)装二次焙烧后的炉料,外部保温区(7、8)装一次焙烧后的炉料;d、冶炼对装好的炉通电冶炼32-36小时,送电变压器功率为8000KVA,冷却72小时后出炉,分级。
2. 如权利要所求1所述的大结晶绿碳化冶炼工艺,其特征在于原料中按原料总重量 1%加入绿碳化硅吸尘粉。
全文摘要
本发明涉及一种碳化硅冶炼,即大结晶绿碳化硅冶炼工艺。它包括以下步骤a、原料∶石英砂∶石油焦=1.48~1.54;b、混料;c、装炉匀化后的原料运送装入炉底料区(1)进行一次焙烧,炉中部反应区(3、4、5)装二次焙烧后的炉料,外部保温区(7、8)装一次焙烧后的炉料;d、冶炼对装好的炉通电冶炼32-36小时,送电变压器功率为8000KVA,冷却72小时后出炉,分级。此工艺通过采用二次焙烧冶炼工艺,减少了一次焙烧料的浪费,减少了石油焦、石英砂及电的单耗量,节约了能源。同时因采用长时间低功率送电,使晶粒反应均匀,彻底,结构致密坚固,比原工艺产品硬度更高,晶粒更大,含量高,制成微粉粒形较好。
文档编号C01B31/00GK101691218SQ20091030693
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者佟俊华, 刘雁 申请人:通化宏信研磨材有限责任公司

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