[發(fā)明專利]綠碳化硅全新料焙燒合成方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310619587.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN103601193A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫福龍;趙建立;由遠(yuǎn)洪;白周義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆益豐西部陶瓷材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/36
• 分類號(hào): C01B31/36
• 代理公司: 石河子恒智專利代理事務(wù)所 65102
• 代理人: 朱永慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶煉化工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種綠碳化硅全新料焙燒合成方法。

背景技術(shù)

目前綠碳化硅生產(chǎn)時(shí)，特別是在合成工藝中，采用合成爐進(jìn)行生產(chǎn)，其合成爐的爐膛為一長(zhǎng)槽體，槽體的兩端設(shè)有電極，在電極之間的槽體從中心向四周依次劃分成爐芯區(qū)、反應(yīng)料區(qū)和焙燒料區(qū)，在爐芯區(qū)裝填導(dǎo)電石墨，在反應(yīng)料區(qū)裝填反應(yīng)料，在焙燒料區(qū)裝填焙燒料，導(dǎo)電石墨周圍的反應(yīng)料區(qū)由于距離導(dǎo)電石墨的遠(yuǎn)近，在實(shí)際生產(chǎn)中的溫度的差異，又分成了分解區(qū)和反應(yīng)區(qū)，即距電石墨較近的區(qū)域?yàn)榉纸鈪^(qū)，即距電石墨較遠(yuǎn)的反應(yīng)料區(qū)為反應(yīng)區(qū)，詳見附圖1。

隨著能源型原材料石英砂儲(chǔ)量和質(zhì)量的下降，石油焦品味的下降（注：煉油廠也在不斷地改進(jìn)生產(chǎn)工藝）。原材料的各項(xiàng)指標(biāo)日益降低，綠碳化硅中Sic含量降低。

原生產(chǎn)工藝過(guò)程中所采用的一次爐底部焙燒方法，焙燒過(guò)后的物料投入到下一爐的反應(yīng)區(qū)。這種一次焙燒后直接投入反應(yīng)區(qū)情況，導(dǎo)致一次焙燒后綠碳化硅生成及成色效果不好。因?yàn)楸貐^(qū)為長(zhǎng)期循環(huán)使用的石英砂和石油焦混合物料。使反應(yīng)區(qū)內(nèi)雜質(zhì)不能及時(shí)充分地排出。即使排出雜質(zhì)，也是繼續(xù)加大保溫區(qū)內(nèi)物料的雜質(zhì)量。

原生產(chǎn)工藝過(guò)程中所采用的一次爐底部焙燒方法，爐底部多采用耐火磚鋪砌而成，長(zhǎng)期使用后磚縫隙被物料阻塞，致使石英砂和石油焦混合料不能相互充分地反應(yīng)或反應(yīng)不徹底，再投入到下一爐反應(yīng)區(qū)后，綠碳化硅生成及成色效果不好，因?yàn)樘蓟枭煞磻?yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，在高溫（約1800—26000℃）條件下進(jìn)行。就同樣恒功率冶煉時(shí)長(zhǎng)下（冶煉時(shí)長(zhǎng)一般為30小時(shí)左右），勢(shì)必需要更多的熱能才能生產(chǎn)出品質(zhì)較高的綠碳化硅。長(zhǎng)此以往就會(huì)導(dǎo)致碳化硅品質(zhì)下降，生產(chǎn)成本加大，特別是噸耗電方面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于目的是提供一種能夠有效防止綠碳化硅中Sic含量降低、碳化硅成色不好、雜質(zhì)排出比重不足、耗電量增加，大大改善了碳化硅品質(zhì)，進(jìn)而提高產(chǎn)品品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本的綠碳化硅全新料焙燒合成方法。

本發(fā)明公開了一種綠碳化硅全新料焙燒合成方法，包括裝填料、恒功率冶煉、冷卻、出料工序流程，將合成爐內(nèi)的爐膛以兩端爐頭的電極為軸線劃分為導(dǎo)電石墨區(qū)，以導(dǎo)電石墨區(qū)從中心向外依次劃分為分解區(qū)、反應(yīng)區(qū)和保溫區(qū)、底部焙燒區(qū)，其中保溫區(qū)分為上部保溫區(qū)、側(cè)部保溫區(qū)，其特征在于：所述填裝料過(guò)程中，將所述保溫區(qū)變?yōu)楸簾齾^(qū)，即將所述上部保溫區(qū)變?yōu)樯喜勘簾齾^(qū)，將側(cè)部保溫區(qū)變?yōu)閭?cè)部焙燒區(qū)，每爐的所述上部焙燒區(qū)及側(cè)部焙燒區(qū)裝填的是配比好的石英砂和石油焦混合料，在填裝下一爐物料時(shí)，將上一爐底部焙燒區(qū)和側(cè)部焙燒區(qū)、上部焙燒區(qū)的物料填裝到下部反應(yīng)區(qū)、側(cè)部反應(yīng)區(qū)、上部反應(yīng)區(qū)及分解區(qū)，依次循環(huán)填充使用。

所述石英砂和石油焦混合料包括以下重量比的物料混合而成：

在1重量份的石英砂加入0.6～0.9重量份石油焦，硅碳比r值配比范圍為1.42～1.50；所述石英砂SiO₂含量≥99.3%、Al₂O₃含量≤0.3%、Fe₂O₃含量≤0.2%、CaO含量≤0.1%、灼減含量≤0.2%；所述石油焦固定碳≥90%、灰份≤0.8%、揮發(fā)份≤7%、硫份≤1%。

所述石英砂和石油焦混合料粒度最好為：所述石英砂粒度：2～10mm，其中2mm以下的＜1%，>2mm且≤4mm的占18～22%，＞4mm且≤8mm的占65～75%，＞8mm且≤10mm的占8～15%；所述石油焦粒度≤4mm，其中2mm以下的占65～75%，＞2且≤4mm的占25～35%。

在填裝下一爐物料時(shí)，最好將上一爐底部焙燒區(qū)和側(cè)部焙燒區(qū)、上部焙燒區(qū)的物料填裝前在出爐過(guò)程中使其攪拌均勻，使其底部焙燒料中的雜質(zhì)含量大幅度降低，攪拌均勻后的成份Sic：18～23%、SiO₂：25～35%、Al₂O₃?：3～5%、MgO：0.02～0.04%、CaO：0.4～0.6%、Fe₂O₃?：0.3～0.6%、F·C：3～6%、NaCl：0.2～0.4%。

在底部焙燒區(qū)、側(cè)部焙燒區(qū)和上部焙燒區(qū)的物料投入到下一爐反應(yīng)區(qū)時(shí)最好再加入碳化硅微粉、細(xì)結(jié)晶、工業(yè)鹽作為輔料進(jìn)行混合。

碳化硅微粉作為低級(jí)生成物料，可以投入反應(yīng)再次利用，在利用過(guò)程中增產(chǎn)降耗，使得熱傳導(dǎo)加快，反應(yīng)更充分。加入所述細(xì)結(jié)晶參與反應(yīng)，也可以起到加快熱幅射、降耗、可再次利用的作用，加入工業(yè)鹽，如工業(yè)湖鹽、工業(yè)海鹽，起到可排雜成色，降耗，加快反應(yīng)的作用。