專利名稱:一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種碳的化合物的生產(chǎn)工藝,特別是一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
碳化硅沒有天然的,人造碳化硅是19世紀(jì)末研究成功的,在20世紀(jì)取得了極快的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。由于碳化硅的優(yōu)異性能,成為鋼鐵工業(yè)、陶瓷工業(yè)、非金屬工業(yè)等不可缺少的耐火物的主要原料,更因在以機(jī)械工業(yè)為主的廣闊領(lǐng)域的出色表現(xiàn),而被譽為“工業(yè)的牙齒”,在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要地位。到了21世紀(jì),碳化硅磨料除了在上述領(lǐng)域的主體繼續(xù),又成為技術(shù)革新顯著的電子工作、精密工業(yè)的研磨材料,更是陶瓷領(lǐng)域結(jié)構(gòu)材料的重要素材。
絕大部分碳化硅都是冶煉爐冶煉而成,在電阻爐里冶煉出的碳化硅結(jié)晶體環(huán)繞爐芯聚成一個圓形或橢圓形筒,稱作碳化硅結(jié)晶筒,其厚度隨爐功率而異,一般在250-600mm之間,有數(shù)條橫向裂紋。作為碳化硅磨料,需要較高的純度和一定的粒度組成,所以必須對冶煉爐生產(chǎn)出來的塊狀結(jié)晶體進(jìn)行加工處理。
現(xiàn)有技術(shù)中,申請?zhí)枮镃N01124696.0的專利公開了一種名稱為“一種亞微米級碳化硅的生產(chǎn)方法”,它包括在碳化硅研磨介質(zhì)存在的條件下,將粒度為100-1500目的碳化硅稀料漿研磨60~90小時,其特點是在碳化硅稀漿料中添加分散劑,并將碳化硅研磨介質(zhì)按其粒徑的大、中、小配比加入。這是一種濕法生產(chǎn),該工藝由于需要較大的空間,充裕的水力資源,生產(chǎn)工序較多,其實際應(yīng)用受到了很大的限制;而且該工藝生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量不易控制,也限制了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種產(chǎn)品質(zhì)量易控制、成品中片狀和針狀粉含量高、應(yīng)用廣泛的碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其特點是,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=9.5-11.5μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為65-75A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為40-50m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為400--600轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為25-43m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2600--3300轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;
(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為25-10m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1300--1700轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案為一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其特點是,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=10-11μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為70A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為45m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為35m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為15m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實現(xiàn)。以上所述的生產(chǎn)工藝,其特點是,步驟(1)中酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和5-15%的硫酸或鹽酸溶液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點如下1、本發(fā)明工藝將機(jī)械粉碎工藝與氣流分級工藝二者有機(jī)結(jié)合,可對碳化硅微粉進(jìn)行有效的分級,能生產(chǎn)出2種成品和一種副產(chǎn)品,成品A為800-1000目碳化硅微粉,成品B為1200-1500目碳化硅微粉,還能生產(chǎn)出1500目以上的副產(chǎn)品微粉,產(chǎn)品分級細(xì),種類多,產(chǎn)品質(zhì)量容易控制,產(chǎn)品可以根據(jù)需要用于各種用途;2、本發(fā)明工藝生產(chǎn)的成品碳化硅微粉中,通過控制粉碎的工藝步驟以及所用設(shè)備的各種技術(shù)參數(shù),使成品中顆粒形狀為片狀和針狀的產(chǎn)品可達(dá)到60%以上,其銳角鋒利,特別適用于硅晶圓的切割;3、用本發(fā)明工藝生產(chǎn)可獲得較高的得率,經(jīng)應(yīng)用實驗統(tǒng)計,1公斤碳化硅原料,可生產(chǎn)成品0.85公斤以上,其余為副產(chǎn)品,成品得率為85%以上;而且經(jīng)統(tǒng)計,本發(fā)明工藝的生產(chǎn)效率高,一般單機(jī)每小時可生產(chǎn)成品碳化硅微粉500公斤以上,單機(jī)產(chǎn)量居行業(yè)之首;4、本發(fā)明工藝簡單、操作方便,降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,解決了目前800-1000目、1200-1500目成品碳化硅微粉的生產(chǎn)瓶頸。
具體實施例方式
實施例1。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=9.5μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為70A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為45m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為35m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為15m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
實施例2。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和5%的硫酸溶液;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=9.5μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為65A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為40m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為25m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2600轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;
(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為25m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1300轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
實施例3。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和15%的鹽酸溶液;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=11.5μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為75A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為50m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為43m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為3300轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為10m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1700轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
實施例4。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和10%的硫酸溶液;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=11μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為72A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為48m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為550轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為40m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為3100轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為20m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
實施例5。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和10%的鹽酸溶液;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=10.5μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為68A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為42m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分;
(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為22m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2800轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為22m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其特征在于,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=9.5-11.5μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為65-75A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為40-50m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為400--600轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為25-43m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2600--3300轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為25-10m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1300--1700轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝,其特征在于,其步驟如下(1)取碳化硅原料,經(jīng)破碎機(jī)中碎,并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒,再用整形機(jī)對其進(jìn)行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒,且其中橢圓形顆粒占80%以上,再對其進(jìn)行酸洗除雜,干燥;(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機(jī)粉碎成d50=10-11μm的碳化硅粉,粉碎時,磨粉機(jī)主機(jī)電流設(shè)定為70A,風(fēng)機(jī)流量設(shè)定為45m3/min,分析機(jī)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分;(3)然后用渦流式氣流分級機(jī)對碳化硅粉進(jìn)行分級,分級時,渦流式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為35m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋風(fēng)口分出ds94≤5.5μm的半成品;(4)將渦流式氣流分級機(jī)旋風(fēng)口分出的半成品用葉輪式氣流分級機(jī)再進(jìn)行二次分級,分級時,葉輪式氣流分級機(jī)的風(fēng)機(jī)流量為15m3/min,分級輪轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,從分級口分出粒度為ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋風(fēng)口則分出副產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝,其特征在于,步驟(1)中酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和5-15%的硫酸或鹽酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明是一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝,其特征在于,其步驟依次為中碎、篩分、整形、酸洗、粉碎、分級和二次分級,從而制得800-1000目的成品A,1200-1500目的成品B,以及1500以上的副產(chǎn)品。本發(fā)明工藝將機(jī)械粉碎工藝與氣流分級工藝二者有機(jī)結(jié)合,可對碳化硅微粉進(jìn)行有效的分級,產(chǎn)品分級細(xì),種類多,產(chǎn)品質(zhì)量容易控制,產(chǎn)品可以根據(jù)需要用于各種用途;成品中顆粒形狀為片狀和針狀的產(chǎn)品可達(dá)到60%以上,其銳角鋒利,特別適用于硅晶圓的切割。
文檔編號B02C25/00GK1730157SQ20051004130
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者朱立起, 陶連斌, 李方慶, 張順軍, 郭守全, 胡順武 申請人:連云港市研磨廠