碳化硅工藝過(guò)程

1、生產(chǎn)技術(shù)一、生產(chǎn)工藝1 .碳化硅原理：通過(guò)石英砂、石油膠和木屑為原料通過(guò)電阻爐高溫冶煉而成，主要反應(yīng)機(jī)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?chē)b的是參加反應(yīng)的爐料，外部則是保溫料。冶煉時(shí)，給電爐供電，爐芯溫度上升，達(dá)到26002700Co電熱通過(guò)爐芯表面?zhèn)鹘o爐料，使之逐漸加熱，達(dá)到1450c以上時(shí)，即發(fā)塵化學(xué)反應(yīng)，生成碳化硅，并逸出一氧化碳。隨著時(shí)間的推移，爐料高溫范圍不斷擴(kuò)大，形成碳化硅愈來(lái)愈多。碳化硅在爐內(nèi)不斷形成，蒸發(fā)移動(dòng)，晶體長(zhǎng)大，聚集成為一個(gè)圓筒形的結(jié)晶筒。結(jié)晶筒的內(nèi)壁因受高

2、溫，超過(guò)2600c的部分就開(kāi)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(guó)內(nèi)目前采用兩種方法，一種是間歇的濕式球磨機(jī)破碎，一種是用氣流粉末磨粉機(jī)破碎。我公司已由氣流粉末磨碎機(jī)代替濕式球磨機(jī)破碎。濕式球磨機(jī)破碎時(shí)用是用濕式球磨機(jī)將碳化硅砂磨成微粉原料，每次需磨6-8小時(shí)。所磨出的微粉原料中，微粉約占60%左右。磨的時(shí)間越長(zhǎng)，則微粉所占的比例越大。但過(guò)粉碎也越嚴(yán)重，回收率就會(huì)下降。具體的時(shí)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(shí)驗(yàn)優(yōu)選確定。該方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)備簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是破碎效率較低，后續(xù)工序較復(fù)雜。雷蒙磨粉機(jī)工作原理是：顫式破碎機(jī)將大塊物料

3、破碎到所需的粒度后，由提升機(jī)將物料輸送到儲(chǔ)料倉(cāng)，然后由電磁振動(dòng)給料機(jī)均勻連續(xù)地送到主機(jī)的磨腔內(nèi)，由于旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用，磨輻向外擺動(dòng)，緊壓于磨環(huán)，鏟刀與磨輻同轉(zhuǎn)過(guò)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(jìn)行研磨。粉磨后的粉子隨風(fēng)機(jī)氣流帶到分級(jí)機(jī)進(jìn)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(jìn)行重磨，達(dá)到細(xì)度要求的細(xì)粉隨氣流經(jīng)管道進(jìn)入大旋風(fēng)收集器，進(jìn)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(fēng)收集器上端回風(fēng)管吸入鼓風(fēng)機(jī)。在磨腔內(nèi)因被磨物料中有一定的水分，研磨時(shí)發(fā)熱，水氣蒸發(fā)，以及各管道接口不嚴(yán)密，外界氣體被吸入，使循環(huán)風(fēng)量增高，為

4、保證磨機(jī)在負(fù)壓吠態(tài)下工作，增加的氣流通過(guò)余風(fēng)管排入除塵器，被凈化后排入大氣。整個(gè)氣流系統(tǒng)是密閉循環(huán)的，并且是在正負(fù)壓狀態(tài)下循環(huán)流動(dòng)的。該法最大的優(yōu)點(diǎn)是效率較高。而且后續(xù)工序較簡(jiǎn)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：原料一破碎一雷蒙磨機(jī)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(huì)伴隨著生產(chǎn)一部分磨料，先結(jié)合本擬建項(xiàng)目的產(chǎn)品大綱對(duì)該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝作簡(jiǎn)要的說(shuō)明。原料綠碳化硅微粉生產(chǎn)采用較粗的綠碳化硅破碎而成，化學(xué)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

5、化硅砂破碎為微粉，國(guó)內(nèi)目前采用兩種方法，一種是間歇的濕式球磨機(jī)破碎，一種是用氣流粉末磨粉機(jī)破碎。濕式球磨機(jī)破碎時(shí)用是用濕式球磨機(jī)將碳化硅砂磨成微粉原料，每次需磨6-8小時(shí)。所磨出的微粉原料中，微粉約占60%左右。磨的時(shí)間越長(zhǎng)，則微粉所占的比例越大。但過(guò)粉碎也越嚴(yán)重，回收率就會(huì)下降。具體的時(shí)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(shí)驗(yàn)優(yōu)選確定。該方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)備簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是破碎效率較低，后續(xù)工序較復(fù)雜。隨著氣流磨碎機(jī)破碎的技術(shù)發(fā)展，目前應(yīng)用逐漸被雷蒙機(jī)代替。雷蒙磨粉機(jī)工作原理是：顆式破碎機(jī)將大塊物料破碎到所需的粒度后，山提升機(jī)將物料輸送到儲(chǔ)料倉(cāng)，然后山電磁振動(dòng)給料機(jī)均勻連續(xù)地送

6、到主機(jī)的磨腔內(nèi)，山于旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用，磨輾向外擺動(dòng)，緊壓于磨環(huán)，鏟刀與磨輾同轉(zhuǎn)過(guò)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(jìn)行研磨。粉磨后的粉子隨風(fēng)機(jī)氣流帶到分級(jí)機(jī)進(jìn)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(jìn)行重磨，達(dá)到細(xì)度要求的細(xì)粉隨氣流經(jīng)管道進(jìn)入大旋風(fēng)收集器，進(jìn)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(fēng)收集器上端回風(fēng)管吸入鼓風(fēng)機(jī)。在磨腔內(nèi)因被磨物料中有一定的水分，研磨時(shí)發(fā)熱，水氣蒸發(fā)，以及各管道接口不嚴(yán)密，外界氣體被吸入，使循環(huán)風(fēng)量增高，為保證磨機(jī)在負(fù)壓吠態(tài)下工作，增加的氣流通過(guò)余風(fēng)管排入除塵器，被凈化后排入大氣。整個(gè)

7、氣流系統(tǒng)是密閉循環(huán)的，并且是在正負(fù)壓狀態(tài)下循環(huán)流動(dòng)的。該法最大的優(yōu)點(diǎn)是效率較高。而且后續(xù)工序較簡(jiǎn)單。(3)磁選制造微粉的碳化硅粉末，不論采取何種方法破碎而成，通常都采用濕式磁選及機(jī)磁選。這是因?yàn)闈袷酱胚x時(shí)沒(méi)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(jìn)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(qiáng)吸附性、易團(tuán)聚、高靜電、高精細(xì)、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(xué)成分、粒度組成等等項(xiàng)目。檢查的方法與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)“碳化

8、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(lái)制取磨粉。磨粉的生產(chǎn)可以較少浪費(fèi)，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(jī)鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、動(dòng)顆、邊護(hù)板、肘板、肘板后座、凋隙螺桿、復(fù)位彈簧、固定鄂板與活動(dòng)鄂板等組成，其中肘板還起到保險(xiǎn)作用。其工作原理：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶和皮帶輪，通過(guò)偏心軸使動(dòng)鄂上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)鄂上升時(shí)肘板和動(dòng)鄂問(wèn)夾角變大，從而推動(dòng)活動(dòng)鄂板向固定鄂板接近，與此同時(shí)物料被擠壓、搓、碾等多重破碎；當(dāng)動(dòng)鄂下行時(shí)，肘板和動(dòng)鄂問(wèn)夾角變小，活動(dòng)鄂板在拉桿、彈簧的作用下離開(kāi)固定鄂板，此時(shí)已破碎物料從破碎腔一F門(mén)排出，隨著電動(dòng)機(jī)連

9、續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)破碎機(jī)動(dòng)鄂作周期性的壓碎和排料，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。碳化硅磨粉、微粉生產(chǎn)過(guò)程所選用的顆式破碎機(jī)破碎方式為曲動(dòng)擠壓型，該系列顆式破碎機(jī)性能特點(diǎn)如述，規(guī)格參數(shù)見(jiàn)表26。型號(hào)進(jìn)料口尺寸mm最大進(jìn)料粒度mm出料口寬度調(diào)節(jié)范圍mm處理能力T/H電機(jī)功率KW重量T外形尺寸mmPE-250250X40021020-805-20153.12060X1261X1413PE-400400X60035040-16012-60307.11700X1732X1653PE-600600X90050075-20060-2007517.672350X2280X2370PE-750750X106063080-20090-260

10、90243000X2466X2592PEX-150X750150X75012010-408-351541480X1630X1040PEX-175X750175X75014015-5010-3518.54.51486X1630X1170PEX250X1000250X100021015-5016-513771600X1992X1380PEX250X1200250X120021015-5020-60459.11680X2200X1405表2-6鄂式破碎機(jī)規(guī)格參數(shù)、破碎腔深而且無(wú)死區(qū)，提高了進(jìn)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；、

11、潤(rùn)滑系統(tǒng)安全可靠，部件更換方便，保養(yǎng)工作量小；、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低。、設(shè)備節(jié)能：?jiǎn)螜C(jī)節(jié)能15%30%,系統(tǒng)節(jié)能一倍以上：、排料門(mén)凋整范圍大，可滿(mǎn)足不同用戶(hù)的要求：、噪音低，粉塵少。、軸承座、機(jī)體、動(dòng)顆采用高質(zhì)量鑄鋼構(gòu)件，偏心軸采用鍛造加，顆板采用鉆材料制造，并采用先進(jìn)的加工、裝配工藝，使設(shè)備經(jīng)久耐用，運(yùn)行可靠，易損件少，維修量小。顆式破碎機(jī)的破碎能力是指，單位時(shí)間內(nèi)破碎物料的多少，其單位一般用：噸/小時(shí)。影響破碎機(jī)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(lái)越困難，而且對(duì)設(shè)備的磨損越嚴(yán)重。破碎的速度慢，當(dāng)然破碎能力就小。、物料的濕度，即物料中含的水分較大時(shí)，物料在破碎機(jī)

12、內(nèi)容易粘附，也容易在下料輸送過(guò)程中堵塞，造成破碎能力減小。、破碎后物料的細(xì)度，細(xì)度要求高，即要求破碎出來(lái)的物料越細(xì)，則破碎能力越小。、物料的組成，破碎前物料里含的細(xì)粉越多越影響破碎，因?yàn)檫@些細(xì)粉容易粘附影響輸送。對(duì)于細(xì)粉含量多的應(yīng)該提前過(guò)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。B、直線(xiàn)振動(dòng)篩直線(xiàn)振動(dòng)篩簡(jiǎn)稱(chēng)直線(xiàn)篩，它是利用振動(dòng)電機(jī)激振作為振動(dòng)源，使物料在篩網(wǎng)上被拋起，同時(shí)向前作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，物料從給料機(jī)均勻地進(jìn)入篩分機(jī)的進(jìn)料口，通過(guò)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(xiàng)日所選

13、用的直線(xiàn)篩為DZSF型，它具有以下特點(diǎn)：、密封性好、極少粉塵溢散。、耗能少、噪音低、篩網(wǎng)使用壽命長(zhǎng)。、篩分精度高、處理量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。、個(gè)封閉結(jié)構(gòu)、自動(dòng)排料、更適合于流水線(xiàn)作業(yè)。、篩體各部分均采用軋制鋼板及型材焊接而成（部分組體間為螺栓連接）整體剛度好，牢固可靠。C、雷蒙機(jī)雷蒙磨粉機(jī)主要山主機(jī)、分級(jí)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、成品收集器、管道裝置等組成。雷蒙機(jī)的工作原理是顆式破碎機(jī)將大塊物料破碎到所需的粒度后，山提升機(jī)將物料輸送到儲(chǔ)料倉(cāng)，然后山電磁振動(dòng)給料機(jī)均勻連續(xù)地送到主機(jī)的磨腔內(nèi)，對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力作用，磨輾向外擺動(dòng)，緊壓于磨環(huán)，鏟刀與磨輾同轉(zhuǎn)過(guò)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

14、間進(jìn)行研磨。粉磨后的粉子隨風(fēng)機(jī)氣流帶到分級(jí)機(jī)進(jìn)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(jìn)行重磨，達(dá)到細(xì)度要求的細(xì)粉隨氣流經(jīng)管道進(jìn)入大旋風(fēng)收集器，進(jìn)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(fēng)收集器上端回風(fēng)管吸入鼓風(fēng)機(jī)。在磨腔內(nèi)因被磨物料中有一定的水分，研磨時(shí)發(fā)熱，水氣蒸發(fā)，以及各管道接口不嚴(yán)密，外界氣體被吸入，使循環(huán)風(fēng)量增高，為保證磨機(jī)在負(fù)壓狀態(tài)下工作，增加的氣流通過(guò)余風(fēng)管排入除塵器，被凈化后排入大氣。整個(gè)氣流系統(tǒng)是密閉循環(huán)的，并且是在正負(fù)壓狀態(tài)下循環(huán)流動(dòng)的。雷蒙磨粉機(jī)隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，做為我國(guó)粉體行業(yè)研磨的主要設(shè)備，”高可靠性、節(jié)能、精確、自動(dòng)

15、化是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。擬建項(xiàng)目所選用的節(jié)能超細(xì)雷蒙磨機(jī)除了具有風(fēng)選氣流循環(huán)流動(dòng)作業(yè)的特點(diǎn)外，還有以下特點(diǎn)：、整機(jī)為立式結(jié)構(gòu)，占地面積小，系統(tǒng)性強(qiáng)，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(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)。、與其他磨粉設(shè)備相比，通篩率高達(dá)99.5%。、主機(jī)傳動(dòng)裝置采用密閉齒輪箱，傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。、磨粉機(jī)重要部件均采用優(yōu)質(zhì)鑄件及型材制造，工藝精細(xì)，保證了整套設(shè)備的耐用性。、磨粉機(jī)電氣系統(tǒng)采用集中控制系統(tǒng)采用集中控制，選型先進(jìn)合理自動(dòng)化程度高，根據(jù)用戶(hù)需要可采用觸摸屏或計(jì)算機(jī)控制。雷蒙機(jī)的規(guī)格技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表27表2-7規(guī)格技術(shù)參數(shù)參數(shù)/型號(hào)3R21153R26153R27154R3216

16、-115R4119-11最大進(jìn)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(xì)(mm)(不同的物料)0.125產(chǎn)量(t/h)1.2-1.81.8-2.52.3-2.83.2-4.54-60.0750.6-1.21.2-1.81.8-2.32.4-3.13.5-40.0440.6-1.00.8-1.20.9-1.71.8-2.52.4-3.12-3.5主機(jī)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(gè)數(shù)33345直徑(mm)?210?260?270?320410E、超聲波篩分機(jī)超聲波振動(dòng)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(dòng)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(xiàng)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(diǎn)* 具備自潔功能網(wǎng)孔不堵