一种碳化硅冶炼的加工工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109437204A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811391806.2(22)申请日2018.11.21(71)申请人天津百腾信科技有限公司地址300000天津市东丽区华明高新技术产业区弘晟道2-1-106室(72)发明人徐涛张友昌(51)Int.Cl.C01B32/97(2017.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种碳化硅冶炼的加工工艺(57)摘要本发明公开了一种碳化硅冶炼的加工工艺，具体加工工艺为以下步骤：1)：材料收集；2)：破碎；3)：烘干；4)：混料；5)：装炉；6)：冶炼；7)：冷却降温；8)：废气处理。本发明科学合理，操作方便，在碳化硅冶炼过程中对其产生的废气进行降温处理，实现其热量的回收利用，且冷却降温过程中产生的热水用于烘干处理，节省能源，降低生产成本，进一步的，冷却降温后的气体通过废气处理装置进行过滤除尘净化工作，防止碳化硅冶炼过程中产生的气体直接排入大气造成环境污染，降低其污染系数，同时达到节能环保的效果，本工艺流程有效提高碳化硅产品的密度及品质，生产成本低，不仅节约资源，而且节能环保效果较好。CN109437204ACN109437204A权利要求书1/2页1.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，具体加工工艺为以下步骤：1)：材料收集：主要原料选用石焦油、石英砂，是制造碳化硅必不可少的材料，它提供基本化学反应的参与物；辅助材料包括木屑和食盐，辅助材料不直接参与基本反应过程，木屑主要使物料形成多孔烧结体，便于冶炼过程中一氧化碳的排出；食盐主要在碳化硅的形成中起促进作用；回收料：包括焙烧料、细结晶、粘合物、保温乏料、分解石墨相旧炉心体材料等；2)：破碎：对主要原料石油焦及回收料进行破碎处理，破碎后的回收料需要进行筛分过滤，同时辅助材料食盐进行水洗过筛；3)：烘干：对水洗过筛后的食盐进行烘干处理，烘干时间为1-2h；4)：混料：将经过上述步骤处理后的主要原料、辅助材料、回收料按照预设配比进行称重混合工作，形成冶炼原料；5)：装炉：先在炉底铺上一层未反应料，然后添加混合料至一定高度，约为炉芯到炉底的二分之一处，然后在其上表面铺上一层非晶体形料，然后继续添加混合料至炉芯水平处，炉芯放在混合料制成的底盘上中间略凸起以适应在冶炼过程中出现的塌陷，炉芯上部铺放混合料，同时也放非晶质料或未反应料，装料完成后，形成中间高、两边低与炉墙平；6)：冶炼：装料完成后，炉体通电对炉芯加热进行碳化硅冶炼工作，冶炼过程分为三个阶段：第一阶段炉温保持在1500-2100℃之间，加热时间为5-6h，第二阶段炉温控制在2100-2400℃之间，加热时间为10-12h，第三阶段炉温保持在2400℃-2600℃，加热时间为15-20h，合成时间为30-38h；7)：冷却降温：冶炼过程中产生的气体进入冷却换热器进行降温冷却，同时吸收热量后产生的热水通过管道送至烘干程序中进行食盐的烘干处理，实现其热量的回收利用；8)：废气处理：冷却降温后的气体通过管道进入废气处理装置进行过滤净化，防止其直接排入大气造成环境污染，处理完成后的废气经烟囱排出；9)：冷却出炉：冶炼完成冷却24h后，可以浇水冷却，出炉后分层、分级拣选。2.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，所述废气处理加工工艺步骤如下：1)：废气首先通过吸风机接入喷淋塔中，进行喷淋除尘工作，有效去除气体中含有的粉尘颗粒及有害物质；2)：通过喷淋塔处理后的废气经管道接入活性炭过滤箱，对其进行过滤净化，有效吸附碳化硅废气中含有的油脂及杂质；3)：经过吸附过滤后的废气进入脉冲布袋除尘器进行再次除尘工作，充分提高其净化效果，降低环境污染系数；4)：除尘完成后的废气经烟囱排出。3.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，所述石英砂的粒度为3nm～7nm，硅含量>98％；所述石油焦的固定碳含量为90％，灰分<0.6％，挥发分<10％。4.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，所述混合料混料过程中控制水分为3％，混合后料容重为1.4～1.6g/cm3。5.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，所述冶炼炉采用功率为10000kw的电阻炉，其是由耐火砖砌成的外形为长方体的炉子，两组电极穿过炉墙伸入炉床中，专用的石墨粉炉芯体配置在两组电极之间，提供一条导电通路，通电时产生热量，炉芯体周围装盛有硅2CN109437204A权利要求书2/2页质原料、石油焦和木屑等组成的原料，外部为保温料。6.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，所述冶炼炉由3个大小相同的电阻炉排列成一列，与一台变压器相配合，组成一组冶炼炉，且三个电阻炉交替进行装炉、供电、冷却等作业。7.一种碳化硅冶炼的加工工艺，其特征在于，所述