碳化硅冶炼工艺设计.docx

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：_____201311101079
院（系）：______材料工程学院
年级专业：2013级材料科学与工程3班
指导教师：李亮
助理指导教师：

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、课程设计的目的
了解碳化硅的用途及前景，熟悉金属碳化硅冶炼技术及生产流程，培养学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力。为进一步进行该工艺的研究打基础。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）
设计内容：
（1）设备选型；
（2）工艺控制参数的选择和设计；
设计要求：
（1）与生产实际应用相结合；
（2）详细数据分析、计算。3、主要参考文献
[1]李游.碳化硅冶炼技术[M].北京：中国致公出版社,1998
[2]崔小明.碳化硅的制备及应用[M].杭州化工，2000
[3]李欢欢.高性能碳化硅的成型及烧结工艺研究[D].北京交通大学,2009.
[4]李正峰.金属有机化学与催化[M].科学出版社，2000
[5]张术兵，魏长城，碳化硅的合成研究评述.材料科学与工程学报，2007
4、课程设计工作进度计划
(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）形成初稿；
(3)、11周（11月5日—11月9日）修改定稿。
指导教师（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

攀枝花学院本科课程设计（论文）摘要
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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。天然的碳化硅很少，工业上使用的为人工合成原料，俗称金刚砂，是一种典型的共价键结合的化合物。碳化硅是耐火材料领域中最常用的非氧化物耐火原料之一。合成碳化硅所用的原料主要是以SiO2为主要成分的脉石，低档次的碳化硅可用低灰分的无烟煤为原料。辅助原料为木屑和食盐。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体。大型碳化硅冶炼炉的炉子功率一般为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2000~2500℃的电阻炉内通过以下反应生成碳化硅：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。

关键词碳化硅，冶炼，原料，应用攀枝花学院本科课程设计（论文）1绪论
攀枝花学院本科课程设计（论文）目录

目录

TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l"_Toc12542"摘要 PAGEREF_Toc12542I

HYPERLINK\l"_Toc6157"1绪论 PAGEREF_Toc61571
HYPERLINK\l"_Toc1961"2实验方法 PAGEREF_Toc19613
HYPERLINK\l"_Toc27946"2.1碳化硅的性质 PAGEREF_Toc279463
HYPERLINK\l"_Toc30617"2.2碳化硅的合成方法 PAGEREF_Toc306173
HYPERLINK\l"_Toc24492"2.2.1艾奇逊法 PAGEREF_Toc244923
HYPERLINK\l"_Toc10437"2.2.2ESK法 PAGEREF_Toc104374
HYPERLINK\l"_Toc26141"3工艺过程 5
HYPERLINK\l"_Toc461917353"3.1碳化硅冶炼用料 5
HYPERLINK\l"_Toc24492"3.1.1硅砂 5
HYPERLINK\l"_Toc24492"3.1.2石油焦炭 5
HYPERLINK\l"_Toc461917354"3.2碳化硅冶炼炉 6
HYPERLINK\l"_Toc24492"3.2.1碳化硅电阻炉的结构 6
HYPERLINK\l"_Toc24492"3.2.2活动炉、山型炉和U型炉 6
HYPERLINK\l"_Toc24492"3.2.3炉用功率的确定 7
HYPERLINK\l"_Toc461917355"3.3冶炼碳化硅的配料计算 8
HYPERLINK\l"_Toc461917356"3.4碳化硅冶炼操作步骤 9
HYPERLINK\l"_Toc17831"4结论 11
HYPERLINK\l"_Toc7957"参考文献 12
攀