碳化硅工藝過程

1、生產(chǎn)技術(shù)一、 生產(chǎn)工藝1.碳化硅原理：通過石英砂、石油膠和木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成，主要反應(yīng)機理是SiO2+3C-SiC+2CO。碳化硅電阻爐制煉工藝：爐料裝在間歇式電阻爐內(nèi)，電阻爐兩端 端墻，近中心處是石墨電極。爐芯體連接于兩電極之間。爐芯周圍裝 的是參加反應(yīng)的爐料，外部則是保溫料。冶煉時，給電爐供電，爐芯溫度上升，達到26002700 Co電熱通過爐芯表面?zhèn)鹘o爐料，使之 逐漸加熱，達到1450C以上時，即發(fā)塵化學反應(yīng)，生成碳化硅，并 逸出一氧化碳。隨著時間的推移，爐料高溫范圍不斷擴大，形成碳化 硅愈來愈多。碳化硅在爐內(nèi)不斷形成，蒸發(fā)移動，晶體長大，聚集成 為一個圓筒形的結(jié)晶筒。結(jié)晶

2、筒的內(nèi)壁因受高溫，超過 2600 C的部 分就開始分解。分解出的硅又與爐料中的碳結(jié)合而成為新的碳化硅。破碎：把碳化硅砂破碎為微粉，國內(nèi)目前采用兩種方法， 一種是 間歇的濕式球磨機破碎，一種是用氣流粉末磨粉機破碎。 我公司已由 氣流粉末磨碎機代替濕式球磨機破碎。濕式球磨機破碎時用是用濕式球磨機將碳化硅砂磨成微粉原料， 每次需磨6-8小時。所磨出的微粉原料中，微粉約占 60%左右。磨 的時間越長，則微粉所占的比例越大。但過粉碎也越嚴重，回收率就 會下降。具體的時間，應(yīng)該與球磨比、球徑給配、料漿濃度等工藝參 數(shù)一起經(jīng)實驗優(yōu)選確定。該方法最大的優(yōu)點就是設(shè)備簡單，缺點是破 碎效率較低，后續(xù)工序較復(fù)雜。雷

3、蒙磨粉機工作原理是：顆式破碎機將大塊物料破碎到所需的粒 度后，由提升機將物料輸送到儲料倉，然后由電磁振動給料機均勻連續(xù)地送到主機的磨腔內(nèi)，由于旋轉(zhuǎn)時離心力作用， 磨輻向外擺動，緊 壓于磨環(huán)，鏟刀與磨輸同轉(zhuǎn)過程中把物料鏟起拋入磨輻與輻環(huán)之間， 形成填料層，物料在磨輻與磨環(huán)之間進行研磨。 粉磨后的粉子隨風機 氣流帶到分級機進行分選，不合要求的粉子被葉片拋向外壁與氣流脫 離，粗大顆粒在重力的作用F落入磨腔進行重磨，達到細度要求的細 粉隨氣流經(jīng)管道進入大旋風收集器， 進行分離收集，再經(jīng)卸料器排出 即為成品粉子，氣流由大旋風收集器上端回風管吸入鼓風機。 在磨腔 內(nèi)因被磨物料中有一定的水分，研磨時發(fā)熱，水

4、氣蒸發(fā)，以及各管道接口不嚴密，外界氣體被吸入，使循環(huán)風量增高， 為保證磨機在負壓 吠態(tài)下工作，增加的氣流通過余風管排入除塵器，被凈化后排入大氣。 整個氣流系統(tǒng)是密閉循環(huán)的，并且是在正負壓狀態(tài)下循環(huán)流動的。該 法最大的優(yōu)點是效率較高。而且后續(xù)工序較簡單。2、碳化硅微粉（一）、碳化硅微粉的生產(chǎn) 碳化硅有黑色和綠色兩種，相應(yīng)的微粉亦有兩種，兩者微粉生產(chǎn)的原則完全一樣。碳化硅微粉生產(chǎn)工藝流程如下所述：原料一破碎一$蒙磨機一磁選一超聲波篩分一質(zhì)量檢查一包裝碳化硅微粉的生產(chǎn)通常會伴隨著生產(chǎn)一部分磨料，先結(jié)合本擬建項目的產(chǎn) 品大綱對該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝作簡要的說明。(1) 原料綠碳化硅微粉生產(chǎn)采用較粗的綠碳化硅

5、破碎而成，化學成分碳化硅應(yīng)大于 99%,游離碳和氧化鐵等都小于0. 2%。(2) 破碎把碳化硅砂破碎為微粉，國內(nèi)目前采用兩種方法，一種是間歇的濕式球磨 機破碎，一種是用氣流粉末磨粉機破碎。濕式球磨機破碎時用是用濕式球磨機將碳化硅砂磨成微粉原料，每次需磨 6-8小時。所磨出的微粉原料中，微粉約占 60%左右。磨的時間越長，則微粉所 占的比例越大。但過粉碎也越嚴重，回收率就會下降。具體的時間，應(yīng)該與球磨 比、球徑給配、料漿濃度等工藝參數(shù)一起經(jīng)實驗優(yōu)選確定。該方法最大的優(yōu)點就 是設(shè)備簡單，缺點是破碎效率較低，后續(xù)工序較復(fù)雜。隨著氣流磨碎機破碎的技術(shù)發(fā)展，目前應(yīng)用逐漸被$蒙機代替。富蒙磨粉 機工作原理

6、是：顆式破碎機將大塊物料破碎到所需的粒度后，山提升機將物料輸送到儲料倉，然后山電磁振動給料機均勻連續(xù)地送到主機的磨腔內(nèi)，山于旋轉(zhuǎn)時離心力作用，磨輾向外擺動，緊壓于磨環(huán)，鏟刀與磨輾同轉(zhuǎn)過程中把物料鏟起拋 入磨輾與輾環(huán)之間，形成填料層，物料在磨輾與磨環(huán)之間進行研磨。 粉磨后的粉 子隨風機氣流帶到分級機進行分選，不合要求的粉子被葉片拋向外壁與氣流脫離， 粗大顆粒在重力的作用F落入磨腔進行重磨，達到細度要求的細粉隨氣流經(jīng)管道 進入大旋風收集器，進行分離收集，再經(jīng)卸料器排出即為成品粉子，氣流由大旋 風收集器上端回風管吸入鼓風機。 在磨腔內(nèi)因被磨物料中有一定的水分， 研磨時 發(fā)熱，水氣蒸發(fā)，以及各管道接口

7、不嚴密，外界氣體被吸入，使循環(huán)風量增高， 為保證磨機在負壓吠態(tài)下工作，增加的氣流通過余風管排入除塵器， 被凈化后排 入大氣。整個氣流系統(tǒng)是密閉循環(huán)的，并且是在正負壓狀態(tài)下循環(huán)流動的。該法最大的優(yōu)點是效率較高。而且后續(xù)工序較簡單。磁選制造微粉的碳化硅粉末，不論米取何種方法破碎而成，通常都米用濕式磁 選及機磁選。這是因為濕式磁選時沒有粉塵， 磁性物分離徹底，磁選后的產(chǎn)品含 鐵量少，連同磁性物帶走的碳化硅粉末也較少。水選水選法的基本原理是利用不同直徑的碳化硅顆粒在水中的沉降速度不同而 進行粒度分選。(5)超聲波篩分隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，在微粉工藝的超聲篩分中也得到廣泛應(yīng)用，基本能 解決強吸附性、易團聚

8、、高靜電、高精細、高密度、輕比重等篩分難題。(6)質(zhì)量檢查微粉質(zhì)量檢查包括化學成分、粒度組成等等項目。檢查的方法與質(zhì)量標準 參見“碳化硅技術(shù)條件?！?7 )磨粉塵產(chǎn)微粉分組篩選后料頭，可以用來制取磨粉。磨粉的生產(chǎn)可以較少浪費，使 產(chǎn)品鏈得到延伸。(二)、碳化硅磨粉、微粉塵產(chǎn)所需設(shè)備A、鄂式破碎機鄂式破碎機的結(jié)構(gòu)主要有機架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、動顆、邊護板、 肘板、肘板后座、凋隙螺桿、復(fù)位彈簧、固定鄂板與活動鄂板等組成，其中肘板 還起到保險作用。其工作原理：電動機驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動鄂上 下運動，當動鄂上升時肘板和動鄂問夾角變大， 從而推動活動鄂板向固定鄂板接 近，與此同時物料被

9、擠壓、搓、碾等多重破碎；當動鄂下行時，肘板和動鄂問夾 角變小，活動鄂板在拉桿、彈簧的作用下離開固定鄂板，此時已破碎物料從破碎 腔一F門排出，隨著電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動破碎機動鄂作周期性的壓碎和排料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。碳化硅磨粉、微粉生產(chǎn)過程所選用的顆式破碎機破碎方式為曲動擠壓型，該系列顆式破碎機性能特點如述，規(guī)格參數(shù)見表表2-6鄂式破碎機規(guī)格參數(shù)型號進料口尺寸mm最大進料粒度mm出料口寬度 調(diào)節(jié)范圍mm處理能力T/H電機功率KW重量T外形尺寸mmPE-250250X 40021020-805-20153.12060X 1261X1413PE-400400X 60035040-16012-60307.117

10、00X 1732X1653PE-600600X 90050075-20060-2007517.672350X 2280X2370PE-750750X106063080-20090-26090243000X 2466X2592PEX-150 X 750150X 75012010-408-351541480X 1630X1040PEX-175 X 750175X 75014015-5010-3518.54.51486X 1630X1170PEX250X1000250X100021015-5016-513771600X 1992X1380PEX250X 1200250X120021015-5020-

11、60459.11680X 2200X1405 、破碎腔深而且無死區(qū)，提高了進料能力與產(chǎn)量： 、其破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻： 、彈簧式排料口調(diào)整裝置，可靠方便，調(diào)節(jié)范圍大，增加了設(shè)備的靈活性； 、潤滑系統(tǒng)安全可靠，部件更換方便，保養(yǎng)工作量??； 、結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，運營費用低。 、設(shè)備節(jié)能：單機節(jié)能15%30%,系統(tǒng)節(jié)能一倍以上： 、排料門凋整范圍大，可滿足不同用戶的要求： 、噪音低，粉塵少。 、軸承座、機體、動顆采用高質(zhì)量鑄鋼構(gòu)件，偏心軸采用鍛造加，顆板采 用鋌材料制造，并采用先進的加工、裝配工藝，使設(shè)備經(jīng)久耐用，運行可靠，易 損件少，維修量小。顆式破碎機的破碎能力是指，單位時間內(nèi)破碎物料的多少

12、，其單位一般用：噸/小時。影響破碎機的生產(chǎn)能力的因素有很多： 、物料的硬度。越硬的物料破碎起來越困難，而且對設(shè)備的磨損越嚴重。破碎的速度慢，當然破碎能力就小。 、物料的濕度，即物料中含的水分較大時，物料在破碎機內(nèi)容易粘附，也 容易在下料輸送過程中堵塞，造成破碎能力減小。 、破碎后物料的細度，細度要求高，即要求破碎出來的物料越細， 則破碎能力越小。 、物料的組成，破碎前物料里含的細粉越多越影響破碎，因為這些細粉容易粘附影響輸送。對于細粉含量多的應(yīng)該提前過一次篩。 、物料的粘度。即物料的粘度越大，越容易粘附。 、破碎設(shè)備的破碎件（錘頭、鄂板）的耐磨性越好破碎能力越大，如果不耐 磨，將影響破碎能力。

13、B、直線振動篩直線振動篩簡稱直線篩，它是利用振動電機激振作為振動源， 使物料在篩網(wǎng) 上被拋起，同時向前作直線運動，物料從給料機均勻地進入篩分機的進料口， 通 過多層篩網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)種規(guī)格的篩上物、篩下物、分別從各白的出口排出。擬建項日所選用的直線篩為 DZSF型，它具有以下特點： 、密封性好、極少粉塵溢散。 、耗能少、噪音低、篩網(wǎng)使用壽命長。 、篩分精度高、處理量大、結(jié)構(gòu)簡單。 、個封閉結(jié)構(gòu)、自動排料、更適合于流水線作業(yè)。 、篩體各部分均采用軋制鋼板及型材焊接而成（部分組體問為螺栓連接） 整體剛度好，牢固可靠。C、富家機雷蒙磨粉機主要山主機、分級機、鼓風機、成品收集器、管道裝置等組成。富蒙機的工作原

14、理是顆式破碎機將大塊物料破碎到所需的粒度后，山提升 機將物料輸送到儲料倉，然后山電磁振動給料機均勻連續(xù)地送到主機的磨腔內(nèi)， 對旋轉(zhuǎn)時離心力作用，磨輾向外擺動，緊壓于磨環(huán)，鏟刀與磨輾同轉(zhuǎn)過程中把物 料鏟起拋入磨輾與輾環(huán)之間，形成填料層，物料在磨輾與磨環(huán)之間進行研磨。 粉 磨后的粉子隨風機氣流帶到分級機進行分選， 不合要求的粉子被葉片拋向外壁與 氣流脫離，粗大顆粒在重力的作用下落入磨腔進行重磨， 達到細度要求的細粉隨氣流經(jīng)管道進入大旋風收集器，進行分離收集，再經(jīng)卸料器排出即為成品粉子, 氣流山大旋風收集器上端回風管吸入鼓風機。 在磨腔內(nèi)因被磨物料中有一定的水 分，研磨時發(fā)熱，水氣蒸發(fā)，以及各管道接

15、口不嚴密，外界氣體被吸入，使循環(huán) 風量增高，為保證磨機在負壓狀態(tài)下工作，增加的氣流通過余風管排入除塵器， 被凈化后排入大氣。整個氣流系統(tǒng)是密閉循環(huán)的，并且是在正負壓狀態(tài)下循環(huán)流 動的。雷蒙磨粉機隨著行業(yè)的不斷發(fā)展， 做為我國粉體行業(yè)研磨的主要設(shè)備，”高 可靠性、節(jié)能、精確、自動化是其發(fā)展的必然趨勢。擬建項目所選用的節(jié)能超細 $蒙磨機除了具有風選氣流循環(huán)流動作業(yè)的特點外，還有以下特點： 、整機為立式結(jié)構(gòu)，占地面積小，系統(tǒng)性強，從原材料的粗加工到輸送 到制粉及最后的包裝，可自成一個獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)。 、與其他磨粉設(shè)備相比，通篩率高達 99. 5%。 、主機傳動裝置采用密閉齒輪箱，傳動平穩(wěn)，運轉(zhuǎn)可靠。

16、 、磨粉機重要部件均采用優(yōu)質(zhì)鑄件及型材制造，工藝精細，保證了整套 設(shè)備的耐用性。 、磨粉機電氣系統(tǒng)采用集中控制系統(tǒng)采用集中控制，選型先進合理自動 化程度高，根據(jù)用戶需要可采用觸摸屏或計算機控制。雷蒙機的規(guī)格技術(shù)參數(shù)見表27表2-7規(guī)格技術(shù)參數(shù)參數(shù)/型號3R21153R26153R27154R3216-115R4119-11最大進料粒度（mm）< 15< 20< 20< 25< 30成品粒度（mm）0.125-0.0440.125-0.0440.125-0.0440.125-0.0440.125-0.044成品細（mm）（不 同的物料）0.125產(chǎn)量(t/h)1.2

17、-1.81.8-2.52.3-2.83.2-4.54-60.0750.6-1.21.2-1.81.8-2.32.4-3.13.5-40.0440.6-1.00.8-1.20.9-1.71.8-2.52.4-3.12-3.5主機功率（KW ）1518.5223775中心軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）180150150130103磨環(huán)內(nèi)徑（mm）?640?780?830?9701280磨輻個數(shù)33345直徑（mm）?210?260?270?320410E、超聲波篩分機超聲波振動篩的基本原理是振蕩器產(chǎn)生的高頻電振蕩山轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成正弦, 和縱向振蕩。這些波動被傳輸?shù)筋A(yù)先調(diào)好的棒式共振器，然后均勻傳輸至篩面。擬建項目選用的超聲波篩分已成功用于：400目、500目、600目篩分碳化硅,具有以下特點*具備