[發(fā)明專利]硅碳棒冷端部生產(chǎn)工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810023719.1
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101562914A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉明華
• 申請（專利權(quán)）人: 泰州市環(huán)能硅碳棒制造有限公司
• 主分類號: H05B3/14
• 分類號: H05B3/14;B28B3/20;C04B35/52;C04B35/565;C04B35/622;C04B41/85
• 代理公司: 泰州地益專利事務(wù)所
• 代理人: 王楚云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳化硅電熱元件的生產(chǎn)工藝，尤其涉及硅碳棒部件的生產(chǎn)工藝。?

背景技術(shù)

碳化硅電熱元件是廣泛用于各種電爐、電窯的發(fā)熱體，電熱元件硅碳棒廣泛應(yīng)用于冶金、機械、輕工、化工、電子、硅酸、國防工業(yè)、科學(xué)研究及醫(yī)藥衛(wèi)生等部門的高溫技術(shù)領(lǐng)域，可以制成棒狀、U型、管狀等形式。目前的硅碳棒生產(chǎn)工藝是由三大部分系列工藝，52道工序形成，三大部分為冷端部工藝、熱端部工藝和焊接工藝，由于系列工藝多、工序長，其生產(chǎn)周期長達5?0多天，工人勞動強度大，工作環(huán)境惡劣；綜合成品率(從投入原料到出成品)僅為30％左右，利潤僅為產(chǎn)值的10％左右。而且，由于材料在成形中的電阻值無法控制，使生產(chǎn)出的電熱硅碳棒的阻值隨機性非常大，而用戶只能在成品中通過測試而達到滿足，從而使得商品率非常低，由于燒成溫差大及爐內(nèi)二氧化硅氣體濃度差大、微量雜質(zhì)變化等，使棒的電阻值不易控制，電阻值偏差大于±30％，其它指標(biāo)如紅熱均勻度的均一性熱均勻度的均一性亦較差，質(zhì)量難以控制，且生產(chǎn)中排出大量一氧化碳氣體，不利于環(huán)保。中國專利01107837.5公開了一種碳化硅電熱元件的生產(chǎn)工藝，在碳化硅與粘合劑混勻，成型后，經(jīng)干燥、燒成及燒成后處理，所述燒成為連續(xù)高溫?zé)晒に嚕A(yù)熱溫度為300-800℃，高溫?zé)蓽囟葹?400-2500℃。生產(chǎn)周期縮短到7天左右，綜合成品率上升到80％左右。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種硅碳棒冷端部生產(chǎn)工藝，其產(chǎn)品電阻率低、生產(chǎn)?成本低、無環(huán)境污染、生產(chǎn)周期縮短到2天左右、綜合成品率由80％左右提高到高于95％。?

本發(fā)明所述的硅碳棒冷端部，由碳化硅及粘合劑組成，所述粘合劑為高分子粘合劑或糊精粘合劑，粘合劑占碳化硅重量的2-3％。?

所述的高分子粘合劑可以是聚乙烯類粘合劑，也可以是纖維素類粘合劑。?

所述的糊精粘合劑為淀粉類粘合劑。?

所述的硅碳棒冷端部，其原料為碳化硅、潤滑劑、碳、粘合劑和水，配料時碳化硅、潤滑劑、碳與粘合劑、水的重量比為28-36％。?

所述的硅碳棒冷端部，其原料配料時粘合劑與水的重量為碳化硅重量的5-10％。?

所述的纖維素類粘合劑采用甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素，優(yōu)選甲基纖維素，對甲基纖維素的優(yōu)選條件是甲氧基含量為27.5-31.5％，粘度為1500-8000mPas.s(20℃，2％時)；對乙基纖維素的優(yōu)選條件是其醚化度為γ＝100-150，對羧甲基纖維素的優(yōu)選條件是其醚化度為γ＝30-60，粘度為≥800mPa.s(20℃，2％時)。?

所述的甲基纖維素，其甲氧基含量為27.5-31.5％，在溫度為20℃、甲基纖維素質(zhì)量濃度為2％時的粘度為1500-8000mpa.s。?

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：?

硅碳棒冷端部生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：?

(1)配料：將120-250目的碳、碳化硅、潤滑劑和粘合劑按比例配制干混；?

(2)混料：在常溫下將上述配料與水按7∶3比例配制攪拌均勻，混料時間控制在60-120分鐘；?

(3)成型：根據(jù)所需直徑規(guī)格，換以適宜的中心針及模嘴，將混料加入螺旋成型擠壓機擠壓成型，擠壓壓力為0.5-1.0Mpa；

(4)烘干：將成型坯料烘干，烘干溫度100-140℃，烘干時間10-20小時；?

(5)高溫滲硅：將成型烘干坯料置于管式爐中滲硅得硅碳棒的冷端部，成型烘干坯料∶硅粉＝1∶(0.6-1.5)，滲硅溫度為1750-2050℃，滲硅時間為3-15分鐘，保護氣氛為高純氮氣或惰性氣體。?

所述的潤滑劑為石墨。?

本發(fā)明成型工藝?yán)寐菪尚蛿D壓機擠壓壓力小，替代成型模具壓制成型，成型模具壓制成型工作壓力大，一般在2兆帕左右，減少了設(shè)備投入；采用烘干技術(shù)取代了倒焰窯和大型電阻爐，烘干溫度低，無需燒結(jié)，節(jié)煤節(jié)電，無環(huán)境污染；生產(chǎn)周期縮短為2天；綜合成品率高，達95％以上；?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點：?

(1)采用烘干技術(shù)取代了倒焰窯和大型電阻爐，節(jié)煤節(jié)電，無環(huán)境污染。?

(2)生產(chǎn)周期由7天縮短為2天?

(3)綜合成品率由80％左右提高到高于95％。?

(4)產(chǎn)品電阻率低，是現(xiàn)有技術(shù)的40-50％。?

(5)成型壓力小，減少設(shè)備投入。?

(6)生產(chǎn)成本低。?

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述：?

實施例1?