專利名稱：：無煙煤和石英砂冶煉綠碳化硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冶煉碳化硅的方法領(lǐng)域，尤其是屬于無煙煤和石英砂冶煉碳化硅的方法領(lǐng)域。通常冶煉綠碳化硅的方法，其碳質(zhì)材料均采用石油焦炭，由於石油焦炭是一種用途廣泛，價(jià)格又貴的化工原料，因此，對(duì)於大力發(fā)展碳化硅的生產(chǎn)，受到了影響。本發(fā)明的任務(wù)，就是尋找一種貨源充足，價(jià)格低廉的碳質(zhì)材料代替石油焦碳來冶煉綠碳化硅。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的任務(wù)，本發(fā)明人利用無煙煤代替石油焦炭冶煉綠碳化硅獲得滿意結(jié)果。本發(fā)明所述的無煙煤的組成是含碳量大于85%，灰分小于3.5%，水分小于4%，揮發(fā)分小于3%，含硫量大于1.25%的無煙煤。輔助材料是氯化鈉木屑。氯化鈉的含量大于97%，灰分小于2%，水分小于3%，木屑的成分是揮發(fā)分不大于76.8%，灰分不大于6.24%，固定碳不小于16.9%。本發(fā)明的方法是采用已知的電熱法，就是二氧化硅被碳還原冶煉碳化硅的方法，本發(fā)明的電阻爐是常用的間歇式電阻爐。電阻爐上面無蓋，爐兩側(cè)設(shè)有可裝卸耐火磚的爐墻，兩端是端墻，在端墻的中心插入石墨電極，發(fā)熱體爐芯是石墨粉制作的，與兩端電極連接，爐芯周圍裝入反應(yīng)料，離爐芯較遠(yuǎn)處裝保溫料。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明圖1是爐料的布局。4是底部保溫料，9是下部料，7是爐芯體，5是保溫料，8上部料，6是中部料。爐中各部位的配料即碳對(duì)二氧化硅的比值，稱為模數(shù)，由表1所示表1爐中各部位的模數(shù)本發(fā)明的用無煙煤和石英砂冶煉綠碳化硅的方法包含下面幾個(gè)步驟a.把原料無煙煤及石英砂分別破碎篩分，取無煙煤的粒度為不大于2毫米，石英砂的篩分為6至18目。b.按爐中各部位的模數(shù)分別對(duì)無煙煤及石英砂進(jìn)行配料。c.混料把配好的爐中各部位模數(shù)所需的石英砂和無煙煤分別在攪拌機(jī)中混勻，混料的時(shí)間為2至3分鐘，每部位混勻后要及時(shí)卸凈。d.裝爐裝爐按下面順序進(jìn)行裝爐墻板，鋪底層木屑，裝底部保溫料，裝下部反應(yīng)料，安裝隔料箱，裝中部反應(yīng)料，用石墨粉制作爐芯體，拔出隔料箱，裝爐芯體上面的反應(yīng)料，裝上部料，裝頂部保溫料。e.電熱合成，裝完料后電阻爐進(jìn)行通電，通電10至30分鐘人工點(diǎn)燃反應(yīng)放出的一氧化碳，爐子的溫度控制在1800至2600C，爐子中心的溫度最高不超過2600C，外層溫度在1800C，供電時(shí)間為20至22小時(shí)。f.冷卻和扒爐，停止供電后，自然冷卻8至12小時(shí)，扒掉爐體上部的保溫料，用水管對(duì)準(zhǔn)碳化硅晶體澆水，澆至側(cè)部或爐底滴水，再移至另一處澆水整個(gè)爐子澆3-4處即可。g.出爐和分級(jí)，爐子完全冷卻后，取出碳化硅晶體和爐芯體石墨塊，取碳化硅晶體進(jìn)行分析，按中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。下面舉出一個(gè)無煙煤和石英砂冶煉綠碳化硅的實(shí)施例，舉一個(gè)用石油焦炭和石英砂冶綠碳化硅的對(duì)比例子。實(shí)施例稱粉碎的6至8目的石英砂7230公斤，稱粉碎過粒度小于2毫米的無煙煤4922公斤。爐中各部位的用料由表2給出表2用無煙煤和石英砂冶煉綠碳化硅爐中各部位用料分別把各部位按表2數(shù)量稱好的無煙煤、石英砂、木屑、食鹽混合均勻，按前面介紹的方法進(jìn)行裝爐。電熱合成，冷卻扒爐，出爐分級(jí)諸步驟進(jìn)行，獲得綠碳化硅3250公斤，其中符合中華人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)的一級(jí)品碳化硅2275公斤，二級(jí)品綠碳化硅975公斤。對(duì)比例稱粉碎過6至8目的石英砂7054公斤，稱粉碎過粒度小于1.5毫米的石油焦炭4752公斤，爐中各部位的用料由表3給出表3用石油焦炭和石英砂冶煉綠碳化硅爐中各部位用料分別把各部位的按表3數(shù)量稱好的石油焦炭、石英砂、木屑、食鹽混合均勻，按前面介紹的方法進(jìn)行裝爐電熱合成冷卻扒爐出爐分級(jí)諸步驟進(jìn)行獲得綠碳化硅3100公斤，其中符合中華人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)的一級(jí)品為2170公斤，二級(jí)品為930公斤。表4無煙煤和石油焦炭冶煉綠碳化硅的工作參數(shù)對(duì)比表</tables>通過上面的實(shí)施例，可以看出，用無煙煤可以代替石油焦碳做冶煉綠碳化硅的碳質(zhì)材料，無煙煤原料豐富，價(jià)格低廉。在同等情況下，增加產(chǎn)量3-5%，降低生產(chǎn)成本10%。具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。權(quán)利要求1.一種石英砂的硅質(zhì)材料，木屑、食鹽的輔助材料和碳質(zhì)材料組成的冶煉綠碳化硅的原料，通過破碎、篩分、配料、混料、裝爐、電熱合成、冷爐扒爐、出爐分級(jí)諸步驟冶煉綠碳化硅的方法，其特征在于碳質(zhì)材料是無煙煤。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉綠碳化硅的方法，其特征在于所說的碳質(zhì)材料無煙煤是組成為含碳量大于85%灰分小于3.5%水分小于4%，揮發(fā)分小于3%，含硫量小于1.25%的無煙煤。全文摘要本發(fā)明用無煙煤為碳質(zhì)材料和石英砂冶煉綠碳化硅的方法。文檔編號(hào)C01B31/36GK1049138SQ8910533公開日1991年2月13日申請(qǐng)日期1989年8月2日優(yōu)先權(quán)日1989年8月2日發(fā)明者呂元豐申請(qǐng)人:山東省新泰市碳化硅廠