大結晶綠碳化矽冶煉工藝的製作方法

2023-05-27 02:01:41 1

專利名稱：大結晶綠碳化矽冶煉工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種碳化矽冶煉，即大結晶綠碳化矽冶煉工藝。
背景技術：
在現有技術中，碳化矽包括黑碳化矽和綠碳化矽，其中綠碳化矽是以石英砂、石油焦為主要原料，通過電阻爐高溫冶煉而成。綠碳化矽晶粒是用於生產線切割微粉的主要原料，其晶粒大小直接影響到微粉的硬度和含量的高低。將綠碳化矽晶粒通過破碎、化學處理等工藝加工成微粉，主要用於工程陶瓷、冶金、化工、電子、航天、耐火材料等行業，特別是用於高溫半導體材料及單晶矽(電子晶片)和多晶矽(太陽能電池板)的切割和研磨。其原料晶粒越大，加工的微粉硬度越高，相應的雜質含量少，綠碳化矽的含量高，同時在粒形方面，大晶粒可以按工藝設計達到破碎標準，而小晶粒粒形不易控制，硬度和含量相應較低。所以採用大結晶綠碳化矽晶粒製成的微粉具有切割效率高，產品質量穩定等優點。現行的冶煉工藝，多採用一次焙燒工藝(見圖1)，石英砂、石油焦按Si : C比為1.50-1.56配方，物料攪拌均勻後，直接運送裝入爐底(l部料區)進行一次焙燒，爐中部反應區(3、 4、 5部料區)裝一次焙料(是上一臺爐一部料的產物)，外部保溫料(7、 8部料區)為乏料(即保溫料)，作為各爐保溫料循環使用。 一般爐長為17-25m，其爐為10-23噸，送電變壓器功率為4000-8000KVA，送電時間24小時左右，冷卻時間為72小時左右後出爐，分級，檢斤檢驗入庫。石油焦單耗為1.35-1.45噸/噸，石英砂單耗1.65-1.75噸/噸。其缺點是爐中布料不合理，冶煉成本高，得到綠碳化矽晶粒小(l-3mm)。

發明內容
本發明的目的是針對上述情況而提供一種改進工藝，使得綠碳化矽晶冶煉工藝更加合理的大結晶綠碳化矽冶煉工藝。
本發明的技術解決方案是大結晶綠碳化矽冶煉工藝包括以下步驟a、原料石英砂石油焦=1.48 1.54 ; b、混料按規定量投入攪拌機，進行攪拌達到勻化； c、裝爐勻化後的原料運送裝入爐底料區(l)進行一次焙燒，爐中部反應區
(3、 4、 5)裝二次焙燒後的爐料，外部保溫區(7、 8)裝一次焙燒後的爐料； d、冶煉對裝好的爐通電冶煉32-36小時，送電變壓器功率為8000KVA，冷卻
小時後出爐，分級。原料中按原料總重量1%加入綠碳化矽吸塵粉。 —次焙燒後的爐料(為已有技術)是指首次裝爐燒成的料，具體是指爐中(見圖
1)1、 3、 4、 5部燒成的料。 二次焙燒後的爐料(為已有技術)是指燒第二爐得到的7、 8部的焙燒料。第二爐焙燒方法是見圖l，爐中l部裝新料，3、 4、 5、 7、 8部裝一次焙燒料，此時7、 8部的焙燒料保留，為二次焙燒料，為下一爐用料。所以在正常實施本發明時，儲備有一定量的一次焙燒料和二次焙燒料，滿足每爐用料。
本發明的優點是此工藝通過採用二次焙燒冶煉工藝，減少了一次焙燒料的浪費，減少了石油焦、石英砂及電的單耗量，節約了能源。在配方中添加了吸塵粉，增加了爐內晶種的數量，同時因採用長時間低功率送電(大爐體)，使晶粒反應均勻，徹底，結構緻密堅固，比原工藝產品硬度更高，晶粒更大(2-6mm)，含量高，製成微粉粒形較好。爐長加大，及其它工藝參數的合理運用，使產量比原工藝有所增加。
下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步詳細描述。


圖l是電爐結構簡圖。
圖2是本發明工藝流程框圖。
具體實施例方式
參見圖l、 2，大結晶綠碳化矽冶煉工藝包括以下步驟二次焙燒工藝將購進的達到質量要求的石英砂、石油焦按Si : C比為1.48-1.54配方，進行計量投入攪拌機，進行攪拌達到勻化。勻化後的原料運送裝入爐底(1部料區)進行一次焙燒，爐中部反應區(3、 4、 5部料區)裝二次焙燒後的爐料，外部保溫(7、 8部料區)裝一次焙燒後的料進行二次焙燒。對裝好的爐通電冶煉32-36小時左右，送電功率為8000KVA，冷卻72小時後出爐，分級，破碎，檢斤檢驗入庫。其石油焦單耗為1.2-1.3噸/噸，石英砂單耗為1.5-1.6噸/噸。同時在配方中加入適量的綠碳化矽吸塵粉，可增加反應區內晶粒的反應速度，起到晶種的作用。從而增大晶粒，增加產量。中部9為爐芯。冶煉爐長為33m，爐產為35噸以上。
權利要求
一種大結晶綠碳化矽冶煉工藝，其特徵在於包括以下步驟a、原料石英砂∶石油焦＝1.48～1.54；b、混料按規定量投入攪拌機，進行攪拌達到勻化；c、裝爐勻化後的原料運送裝入爐底料區(1)進行一次焙燒，爐中部反應區(3、4、5)裝二次焙燒後的爐料，外部保溫區(7、8)裝一次焙燒後的爐料；d、冶煉對裝好的爐通電冶煉32-36小時，送電變壓器功率為8000KVA，冷卻72小時後出爐，分級。
2. 如權利要所求1所述的大結晶綠碳化冶煉工藝，其特徵在於原料中按原料總重量 1%加入綠碳化矽吸塵粉。
全文摘要
本發明涉及一種碳化矽冶煉，即大結晶綠碳化矽冶煉工藝。它包括以下步驟a、原料∶石英砂∶石油焦＝1.48～1.54；b、混料；c、裝爐勻化後的原料運送裝入爐底料區(1)進行一次焙燒，爐中部反應區(3、4、5)裝二次焙燒後的爐料，外部保溫區(7、8)裝一次焙燒後的爐料；d、冶煉對裝好的爐通電冶煉32-36小時，送電變壓器功率為8000KVA，冷卻72小時後出爐，分級。此工藝通過採用二次焙燒冶煉工藝，減少了一次焙燒料的浪費，減少了石油焦、石英砂及電的單耗量，節約了能源。同時因採用長時間低功率送電，使晶粒反應均勻，徹底，結構緻密堅固，比原工藝產品硬度更高，晶粒更大，含量高，製成微粉粒形較好。
文檔編號C01B31/00GK101691218SQ20091030693
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者佟俊華, 劉雁 申請人:通化宏信研磨材有限責任公司