一種利用回轉式外加熱電阻爐生產碳化硅的方法
【專利摘要】發明涉及一種利用回轉式外加熱電阻爐生產碳化硅的方法，該方法將原料碳和硅粉碎混勻連續進入回轉爐中，利用轉爐特點達到快速傳熱傳質，從而使反應快速、徹底。通過外加熱方式，避免雜質污染，減少副反應，提高產品純度。本發明所述方法生產碳化硅可連續作業，周期短，能耗低、工藝簡單，產品質量穩定純度高。
【專利說明】一種利用回轉式外加熱電阻爐生產碳化硅的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用回轉式外加熱電阻爐生產碳化硅的方法。

【背景技術】
[0002]碳化硅物理化學性能優異，在煉鋼脫氧、電子光學元器件、耐火材料、精密器件加工、陶瓷材料以及航空航天涂層材料領域應用十分廣泛，市場需求旺盛。
[0003]目前工業碳化硅制備方法主要為傳統的靜態式冶煉法，即艾奇遜爐冶煉法。以碳質材料為爐芯體的電阻爐，通電加熱二氧化硅和碳的混合物生成碳化硅。艾奇遜爐生產碳化硅方法簡單，容易實現，生產可靠、故障少。但該方法存在如下不足:制品的加熱是先從表面開始再逐漸向內部滲入的，這種外加熱的方式造成溫度分布不均和產生熱應力，產品質量因為溫度不均而較差；艾奇遜爐為間斷周期性操作，生產周期長，所以單產能力低；生產中要使用大量的電阻料和絕熱保溫料，又是間斷作業，所以裝出爐的工作量很大，并有大量粉塵，運行期間還有大量的有害氣體逸出，如CO，0)2等，作業的環境較差。專利(01132774.X)采用多爐芯爐改善傳統艾奇遜單爐芯生產法，減少了由于溫度分布不均導致產品質量問題，但其他問題沒有得到突破。
[0004]本發明采用回轉式電阻爐法制備碳化硅。由傳統間歇靜態生產改為連續作業動態生產碳化硅。利用轉爐特征可使熱量均勻、及時擴散，同時不斷混勻反應原料。避免靜態冶煉爐生產碳化硅生產周期長、傳熱傳質不均導致的質量問題。其次封閉式連續進料、出料，方便了粉塵、有害氣體的回收，可減輕對環境的污染。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在于，提供一種利用回轉式外加熱電阻爐生產碳化硅的方法，該方法將碳和硅按照比例粉碎混勻連續進入回轉爐中，利用轉爐特點達到快速傳熱傳質，從而使反應快速、徹底。通過外加熱方式，避免雜質污染，減少副反應，提高產品純度。本發明所述方法生產碳化硅可連續作業，周期短，能耗低、工藝簡單，產品質量穩定純度高。
[0006]本發明所述的一種利用回轉式電阻爐生產碳化硅的方法，按下列步驟進行:
a、將含碳原料為碳粉、石油焦或煤和含硅原料為二氧化硅、硅質煤矸石或河砂分別粉碎后按質量比為1:1-2混合均勻，得到混合物；
b、將步驟a中得到的混合物進入高溫爐中，采用電阻外加熱，反應溫度控制在1200-1600°C，反應時間2-5h即得到碳化硅。
[0007]步驟b中采用的高溫爐為回轉式外加熱電阻爐。
[0008]本發明所述的利用回轉式外加熱電阻爐生產碳化硅的方法，其特點為:
可實現連續生產，生產周期短，產品質量穩定純度高，產率相對較高，可降低粉塵、有害氣體產生對環境的污染。

【具體實施方式】
[0009]實施例1
將粉碎處理后的碳粉和二氧化硅按照1:1均勻混合，得到混合物；
將得到的混合物連續進入回轉式外加熱電阻爐中，加熱升溫，控制反應溫度為1200°c，反應時間5h，即可得到碳化硅產品。
[0010]實施例2
將粉碎處理后的石油焦和硅質煤矸石按照1:1.5均勻混合，得到混合物；
將得到的混合物連續進入回轉式外加熱電阻爐中，加熱升溫，控制反應溫度為1400°C，反應時間3h，即可得到碳化硅產品。
[0011]實施例3
將粉碎處理后的無煙煤和河砂按照1:2均勻混合，得到混合物；
將得到的混合物連續進入回轉式外加熱電阻爐中，加熱升溫，控制反應溫度為1600°C，反應時間3h，即可得到碳化硅產品。
[0012]實施例4
將粉碎處理后的碳粉和二氧化硅按照1:1均勻混合，得到混合物；
將得到的混合物連續進入回轉式外加熱電阻爐中，加熱升溫，控制反應溫度為1600°c，反應時間4h，即可得到碳化硅產品。
[0013]實施例5
將粉碎處理后的碳粉和二氧化硅按照1:1.6均勻混合，得到混合物；
將得到的混合物連續進入回轉式外加熱電阻爐中，加熱升溫，控制反應溫度為1500°C，該條件下反應3h，即可得到碳化硅產品。
【權利要求】
1.一種利用回轉式電阻爐生產碳化硅的方法，其特征在于按下列步驟進行: a、將含碳原料為碳粉、石油焦或煤和含硅原料為二氧化硅、硅質煤矸石或河砂分別粉碎后按質量比為1:1-2混合均勻，得到混合物； b、將步驟a中得到的混合物進入高溫爐中，采用電阻外加熱，反應溫度控制在1200-1600°C，反應時間2-5h，即得到碳化硅。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟b中采用的高溫爐為回轉式外加熱電阻爐。
【文檔編號】C01B31/36GK104477919SQ201410785927
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月18日 優先權日:2014年12月18日
【發明者】王曉軍, 黎艷, 李玉梅, 吳進喜 申請人:新疆工程學院