一种利用回转式外加热电阻炉生产碳化硅的方法
【专利摘要】发明涉及一种利用回转式外加热电阻炉生产碳化硅的方法，该方法将原料碳和硅粉碎混匀连续进入回转炉中，利用转炉特点达到快速传热传质，从而使反应快速、彻底。通过外加热方式，避免杂质污染，减少副反应，提高产品纯度。本发明所述方法生产碳化硅可连续作业，周期短，能耗低、工艺简单，产品质量稳定纯度高。
【专利说明】一种利用回转式外加热电阻炉生产碳化硅的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用回转式外加热电阻炉生产碳化硅的方法。
【背景技术】
[0002]碳化硅物理化学性能优异，在炼钢脱氧、电子光学元器件、耐火材料、精密器件加工、陶瓷材料以及航空航天涂层材料领域应用十分广泛，市场需求旺盛。
[0003]目前工业碳化硅制备方法主要为传统的静态式冶炼法，即艾奇逊炉冶炼法。以碳质材料为炉芯体的电阻炉，通电加热二氧化硅和碳的混合物生成碳化硅。艾奇逊炉生产碳化硅方法简单，容易实现，生产可靠、故障少。但该方法存在如下不足:制品的加热是先从表面开始再逐渐向内部渗入的，这种外加热的方式造成温度分布不均和产生热应力，产品质量因为温度不均而较差；艾奇逊炉为间断周期性操作，生产周期长，所以单产能力低；生产中要使用大量的电阻料和绝热保温料，又是间断作业，所以装出炉的工作量很大，并有大量粉尘，运行期间还有大量的有害气体逸出，如CO，0)2等，作业的环境较差。专利(01132774.X)采用多炉芯炉改善传统艾奇逊单炉芯生产法，减少了由于温度分布不均导致产品质量问题，但其他问题没有得到突破。
[0004]本发明采用回转式电阻炉法制备碳化硅。由传统间歇静态生产改为连续作业动态生产碳化硅。利用转炉特征可使热量均匀、及时扩散，同时不断混匀反应原料。避免静态冶炼炉生产碳化硅生产周期长、传热传质不均导致的质量问题。其次封闭式连续进料、出料，方便了粉尘、有害气体的回收，可减轻对环境的污染。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种利用回转式外加热电阻炉生产碳化硅的方法，该方法将碳和硅按照比例粉碎混匀连续进入回转炉中，利用转炉特点达到快速传热传质，从而使反应快速、彻底。通过外加热方式，避免杂质污染，减少副反应，提高产品纯度。本发明所述方法生产碳化硅可连续作业，周期短，能耗低、工艺简单，产品质量稳定纯度高。
[0006]本发明所述的一种利用回转式电阻炉生产碳化硅的方法，按下列步骤进行:
a、将含碳原料为碳粉、石油焦或煤和含硅原料为二氧化硅、硅质煤矸石或河砂分别粉碎后按质量比为1:1-2混合均匀，得到混合物；
b、将步骤a中得到的混合物进入高温炉中，采用电阻外加热，反应温度控制在1200-1600°C，反应时间2-5h即得到碳化硅。
[0007]步骤b中采用的高温炉为回转式外加热电阻炉。
[0008]本发明所述的利用回转式外加热电阻炉生产碳化硅的方法，其特点为:
可实现连续生产，生产周期短，产品质量稳定纯度高，产率相对较高，可降低粉尘、有害气体产生对环境的污染。
【具体实施方式】
[0009]实施例1
将粉碎处理后的碳粉和二氧化硅按照1:1均匀混合，得到混合物；
将得到的混合物连续进入回转式外加热电阻炉中，加热升温，控制反应温度为1200°c，反应时间5h，即可得到碳化硅产品。
[0010]实施例2
将粉碎处理后的石油焦和硅质煤矸石按照1:1.5均匀混合，得到混合物；
将得到的混合物连续进入回转式外加热电阻炉中，加热升温，控制反应温度为1400°C，反应时间3h，即可得到碳化硅产品。
[0011]实施例3
将粉碎处理后的无烟煤和河砂按照1:2均匀混合，得到混合物；
将得到的混合物连续进入回转式外加热电阻炉中，加热升温，控制反应温度为1600°C，反应时间3h，即可得到碳化硅产品。
[0012]实施例4
将粉碎处理后的碳粉和二氧化硅按照1:1均匀混合，得到混合物；
将得到的混合物连续进入回转式外加热电阻炉中，加热升温，控制反应温度为1600°c，反应时间4h，即可得到碳化硅产品。
[0013]实施例5
将粉碎处理后的碳粉和二氧化硅按照1:1.6均匀混合，得到混合物；
将得到的混合物连续进入回转式外加热电阻炉中，加热升温，控制反应温度为1500°C，该条件下反应3h，即可得到碳化硅产品。
【权利要求】
1.一种利用回转式电阻炉生产碳化硅的方法，其特征在于按下列步骤进行: a、将含碳原料为碳粉、石油焦或煤和含硅原料为二氧化硅、硅质煤矸石或河砂分别粉碎后按质量比为1:1-2混合均匀，得到混合物； b、将步骤a中得到的混合物进入高温炉中，采用电阻外加热，反应温度控制在1200-1600°C，反应时间2-5h，即得到碳化硅。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b中采用的高温炉为回转式外加热电阻炉。
【文档编号】C01B31/36GK104477919SQ201410785927
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】王晓军, 黎艳, 李玉梅, 吴进喜 申请人:新疆工程学院