碳化硅冶炼工艺设计样本.doc

攀枝花学院本科课程设计碳化硅冶炼工艺设计学生姓名：______王鑫林学生学号：_____11101079院（系）：______材料工程学院年级专业：级材料科学与工程3班指引教师：李亮助理指引教师：二〇一六年十月攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目碳化硅冶炼工艺1、课程设计目理解碳化硅用途及前景，熟悉金属碳化硅冶炼技术及生产流程，培养学生动手能力、分析问题和解决实际问题能力。为进一步进行该工艺研究打基本。2、课程设计内容和规定（涉及原始数据、技术规定、工作规定等）设计内容：（1）设备选型；（2）工艺控制参数选取和设计；设计规定：（1）与生产实际应用相结合；（2）详细数据分析、计算。3、重要参照文献[1]李游.碳化硅冶炼技术[M].北京：中华人民共和国致公出版社，1998[2]崔小明.碳化硅制备及应用[M].杭州化工，[3]李欢欢.高性能碳化硅成型及烧结工艺研究[D].北京交通大学,.[4]李正峰.金属有机化学与催化[M].科学出版社，[5]张术兵，魏长城，碳化硅合成研究评述.材料科学与工程学报，4、课程设计工作进度筹划(1)、9周星期一（10月24日）下达任务，查询资料；(2)、10周（10月31日—11月4日）形成草稿；(3)、11周（11月5日—11月9日）修改定稿。指引教师（签字）日期年月日教研室意见：年月日学生（签字）：接受任务时间：年月日摘要碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。天然碳化硅很少，工业上使用为人工合成原料，俗称金刚砂，是一种典型共价键结合化合物。碳化硅是耐火材料领域中最惯用非氧化物耐火原料之一。合成碳化硅所用原料重要是以SiO2为重要成分脉石，低档次碳化硅可用低灰分无烟煤为原料。辅助原料为木屑和食盐。当前国内工业生产碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体。大型碳化硅冶炼炉炉子功率普通为10000kW，每1kgSiC电耗为6~7kW·h，生产周期升温时为26~36h，冷却24h。硅质原料与石油焦在~2500℃电阻炉内通过如下反映生成碳化硅：SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09KjCO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。核心词碳化硅，冶炼，原料，应用目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l"_Toc12542"摘要PAGEREF_Toc12542IHYPERLINK\l"_Toc6157"1绪论PAGEREF_Toc61571HYPERLINK\l"_Toc1961"2实验办法PAGEREF_Toc19613HYPERLINK\l"_Toc27946"2.1碳化硅性质PAGEREF_Toc279463HYPERLINK\l"_Toc30617"2.2碳化硅合成办法PAGEREF_Toc306173HYPERLINK\l"_Toc24492"2.2.1艾奇逊法PAGEREF_Toc244923HYPERLINK\l"_Toc10437"2.2.2ESK法PAGEREF_Toc104374HYPERLINK\l"_Toc26141"3工艺过程5HYPERLINK\l"_Toc"3.1碳化硅冶炼用料5HYPERLINK\l"_Toc24492"3.1.1硅砂5HYPERLINK\l"_Toc24492"3.1.2石油焦炭5HYPERLINK\l"_Toc"3.2碳化硅冶炼炉6HYPERLINK\l"_Toc24492"3.2.1碳化硅电阻炉构造6HYPERLINK\l"_Toc24492"3.2.2活动炉、山型炉和U型炉6HYPERLINK\l"_Toc24492"3.2.3炉用功率拟定7HYPERLINK\l"_Toc"3.3冶炼碳化硅配料计算8HYPERLINK\l"_Toc"3.4碳化硅冶炼操作环节9HYPERLINK\l"_Toc17831"4结论11HYPERLINK\l"_Toc7957"参照文献121绪论碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济一种，可以称为金钢砂或耐火砂。当前中华人民共和国工业生产碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。碳化硅是由美国人艾奇逊在1891年电熔金刚石实验时，在实验室偶尔发现一种碳化物，当时误以为是金刚石混合体，故取