[發明專利]用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯

有效

• 申請號: 201310024123.4
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103115487A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王文東;尹克勝;尹弘毅;尹建程;劉紅亮
• 申請（專利權）人: 尹克勝
• 主分類號: F27B9/02
• 分類號: F27B9/02;F27B9/12;F27B9/26;F27B9/30;C04B35/584;C04B35/565
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1.用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯與配套的隧道窯窯車組合形成隧道式燒結通道，工作壓力≤0.1MPa，隧道截面積是氣流床截面積的0.5--4倍，長度是氣流床高度5--20倍，形成預熱帶、燒成帶、冷卻帶；裝在窯車上的利用晶體硅加工廢砂漿回收的二元砂為原料制備的陶瓷毛坯由窯頭進入隧道窯預熱帶，與燒成段帶過來的高溫氮氣換熱，完成毛坯預熱；預熱后的毛坯與氣流床反應器排出的溫度≤1600℃的夾帶少量氮化硅微粉的氮氣完成氮化燒結反應；進入冷卻帶，與制氮系統制備的氮氣換熱降溫到200--600℃時出隧道窯窯尾，成為氮化硅結合碳化硅陶瓷材料；完成預熱換熱的氮氣溫度在300--800℃，從隧道窯預熱帶前部的排氣通道排出，進入硅粉濾餅干燥機干燥硅粉。

2.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯采用分體籠式框架結構，以隧道窯窯車軌道、槽鋼枕木和枕木連接槽鋼為底座，輔以型鋼立柱、橫梁、連接杠構成籠式框架，外包板材形成隧道窯箱體，多個箱體連接組成隧道窯整體框架箱體。

3.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯與配套的隧道窯窯車組合形成隧道式燒結通道，采用耐火纖維板砌筑，隧道底部與窯車之間采用組合沙封密封，保持窯內工作壓力在0.01--0.1MPa，防止隧道窯能量損失。

4.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯與配套的隧道窯窯車組合形成隧道式燒結通道，采用耐火隔熱材料砌筑，與窯車之間采用迷宮式密封與多道沙封密封相結合的方式，保持窯內工作壓力在0.01--0.1MPa，防止隧道窯能量損失。

5.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯采用氣流床反應器排出的溫度≤1600℃的夾帶少量氮化硅微粉的高溫氮氣為熱源，不設燃燒室；氣流床反應器排出氮氣分布器相當于頂燃式燃燒室。

6.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯窯頭、窯尾分別有窯門，以便在隧道窯無窯車進出時封閉窯頭、窯尾，減少窯內氮氣及和熱量損失。

7.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯預熱帶前段左右兩側有氮氣排放通道，用于排放預熱換熱后的氮氣，排放的氮氣輸入硅粉濾餅干燥機。

8.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：隧道窯冷卻帶后段設置冷卻氮氣噴管，利用制氮裝置剩余氮氣冷卻產品。

9.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：沿隧道窯長度方向設置2--20個檢測孔，用于檢測反應器內壓力溫度變化情況，并以此為參考對整個配套機組進行自動控制。

10.根據權利要求1所述的用氣流床反應器排放氮氣生產氮化硅結合碳化硅制品的隧道窯，其特征在于：用于隧道窯燒成的原料是晶體硅加工廢砂漿回收的二元砂和氣流床反應器排出的氮氣，其中二元砂粒徑≤30um，其成分為Si＝40--20％、SiC＝60--80％、Fe₂O₃≤0.1％；氮氣溫度≤1600℃，壓力0.01～1.0MPa。