碳化硅冶煉工藝設(shè)計(jì)

1、攀枝花學(xué)院 本科課程設(shè)計(jì)碳化硅冶煉工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：_王鑫林 學(xué)生學(xué)號：_201311101079 院（系）：_材料工程學(xué)院 年級專業(yè)：2013級材料科學(xué)與工程3班 指導(dǎo)教師： 李亮 助理指導(dǎo)教師： 二一六年十月攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目碳化硅冶煉工藝1、課程設(shè)計(jì)的目的了解碳化硅的用途及前景，熟悉金屬碳化硅冶煉技術(shù)及生產(chǎn)流程，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析問題和解決實(shí)際問題的能力。為進(jìn)一步進(jìn)行該工藝的研究打基礎(chǔ)。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）設(shè)備選型；（2）工藝控制參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要求：（1）與生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合；（2）詳細(xì)數(shù)據(jù)分析、

2、計(jì)算。3、主要參考文獻(xiàn)1 李游.碳化硅冶煉技術(shù) M.北京：中國致公出版社, 19982 崔小明.碳化硅的制備及應(yīng)用M.杭州化工，20003 李歡歡. 高性能碳化硅的成型及燒結(jié)工藝研究D.北京交通大學(xué),2009.4 李正峰. 金屬有機(jī)化學(xué)與催化M. 科學(xué)出版社，20005 張術(shù)兵，魏長城，碳化硅的合成研究評述.材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，20074、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃(1)、9周星期一（10月24日）下達(dá)任務(wù)，查詢資料；(2)、10周（10月31日11月4日）形成初稿；(3)、11周（11月5日11月9日）修改定稿。指導(dǎo)教師（簽字）日期年 月 日教研室意見：年 月 日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年

3、 月 日攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 摘 要摘 要碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。天然的碳化硅很少，工業(yè)上使用的為人工合成原料，俗稱金剛砂，是一種典型的共價(jià)鍵結(jié)合的化合物。碳化硅是耐火材料領(lǐng)域中最常用的非氧化物耐火原料之一。合成碳化硅所用的原料主要是以 SiO2 為主要成分的脈石，低檔次的碳化硅可用低灰分的無煙煤為原料。輔助原料為木屑和食鹽。目前我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體。大型碳化硅冶煉爐的爐子功率一般為10000kW，每1kg SiC電耗為67kW·h，生產(chǎn)周期升溫時(shí)為2636h，冷卻24h。硅質(zhì)原料與石油焦在 2

4、0002500的電阻爐內(nèi)通過以下反應(yīng)生成碳化硅： SiO2+3CSiC+2CO -526.09Kj CO 通過爐料排出。加入食鹽可與 Fe、Al 等雜質(zhì)生成氯化物而揮發(fā)掉。木屑使物料形成多孔燒結(jié)體，便于CO 氣體排出。關(guān)鍵詞 碳化硅，冶煉，原料，應(yīng)用I攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 目 錄目 錄摘 要I1 緒論12 實(shí)驗(yàn)方法32.1碳化硅的性質(zhì)32.2碳化硅的合成方法32.2.1艾奇遜法32.2.2 ESK 法43 工藝過程53.1碳化硅冶煉用料53.1.1硅砂53.1.2石油焦炭53.2碳化硅冶煉爐63.2.1碳化硅電阻爐的結(jié)構(gòu)63.2.2活動爐、山型

5、爐和U型爐63.2.3爐用功率的確定73.3冶煉碳化硅的配料計(jì)算83.4碳化硅冶煉操作步驟94 結(jié)論11參考文獻(xiàn)12攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論1 緒論碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽）等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。 碳化硅又稱碳硅石。在當(dāng)代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。 目前中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.203.25，顯微硬度為28403320kg/mm2。碳化硅是由美國人艾奇遜在18

6、91年電熔金剛石實(shí)驗(yàn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室偶然發(fā)現(xiàn)的一種碳化物，當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是金剛石的混合體，故取名金剛砂，1893年艾奇遜研究出來了工業(yè)冶煉碳化硅的方法，也就是大家常說的艾奇遜爐，一直沿用至今，以碳質(zhì)材料為爐芯體的電阻爐，通電加熱石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。純碳化硅為無色，而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因?yàn)槠浔砻娈a(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。-碳化硅【1】為最常見的一種同質(zhì)異晶物，在高于2000 °C高溫下形成，具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造（似纖維鋅礦）。-碳化硅，立方晶系結(jié)構(gòu)，與鉆石相似，則在低于2000 °C生成。雖然在異相

7、觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上，因其具有比型態(tài)更高之單位表面積而引人注目，但直至今日，此型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度（約2700 °C），碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達(dá)到的壓力下，它都不會熔化，且具有相當(dāng)?shù)偷幕瘜W(xué)活性。由于其高熱導(dǎo)性、高崩潰電場強(qiáng)度及高最大電流密度，在半導(dǎo)體【2】高功率元件的應(yīng)用上，不少人試著用它來取代硅。此外，它與微波輻射有很強(qiáng)的耦合作用，并其所有之高升華點(diǎn)，使其可實(shí)際應(yīng)用于加熱金屬。碳化硅制品可以分為很多類，根據(jù)不同的使用環(huán)境，分為不同的種類。一般使用到機(jī)械上比較多。例如使用到機(jī)械密封件上，可以稱為碳化硅密封環(huán)，可以分

8、為靜環(huán)、動環(huán)、平環(huán)等。也可以根據(jù)客戶的特別要求，制作出各種形狀的碳化硅制品，例如碳化硅異形件，碳化硅板，碳化硅環(huán)等。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蝕性以及較高的高溫強(qiáng)度等特點(diǎn)，這使得碳化硅陶瓷得到了廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用在密封環(huán)上：碳化硅陶瓷【3】的耐化學(xué)腐蝕性好、強(qiáng)度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系數(shù)小，且耐高溫，因而是制造密封環(huán)的理想材料。它與石墨材料組合配對時(shí)，其摩擦系數(shù)比氧化鋁陶瓷和硬質(zhì)合金小，因而可用于高PV值，特別是輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的工況中使用。中國有碳化硅冶煉企業(yè)200多家，年生產(chǎn)能力220多萬噸（其中：綠碳化硅塊120多萬噸，黑碳化硅塊約100萬噸）。冶煉變壓器功率大

9、多為630012500kVA，最大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產(chǎn)企業(yè)300多家，年生產(chǎn)能力200多萬噸。2012年，中國碳化硅產(chǎn)能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業(yè)有加工制砂微粉生產(chǎn)線。碳化硅加工制砂微粉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。中國碳化硅冶煉生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備和單噸能耗達(dá)到世界領(lǐng)先水平。黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬世界級。中國碳化硅與世界先進(jìn)水平的差距主要集中在四個(gè)方面：一是在生產(chǎn)過程中很少使用大型機(jī)械設(shè)備，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅產(chǎn)量較低；二是在碳化硅深加工產(chǎn)品上，對粒度砂和微粉產(chǎn)品的質(zhì)量管理不夠精細(xì)，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠；三是某

10、些尖端產(chǎn)品的性能指標(biāo)與發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品相比有一定差距；四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了封閉冶煉，而中國碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉，一氧化碳全部直排。2012年，中國企業(yè)開發(fā)出了封閉冶煉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一氧化碳全部回收，但是距離全行業(yè)普及還有很長的路要走。根據(jù)中國機(jī)床工業(yè)協(xié)會磨料磨具專委會碳化硅專家委員會的數(shù)據(jù)，截至2012年底，全球碳化硅產(chǎn)能達(dá)260萬噸以上，產(chǎn)能達(dá)到1萬噸以上的國家有13個(gè)，占全球總產(chǎn)能的98%。其中中國碳化硅產(chǎn)能達(dá)到220萬噸，占全球總產(chǎn)能的84%。2攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 實(shí)驗(yàn)方法2 實(shí)驗(yàn)方法2.1碳化硅的性質(zhì)碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱

11、系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途，例如：以特殊工藝把碳化硅粉末涂布于水輪機(jī)葉輪或汽缸體的內(nèi)壁，可提高其耐磨性而延長使用壽命12倍；用以制成的高級耐火材料，耐熱震、體積小、重量輕而強(qiáng)度高，節(jié)能效果好。低品級碳化硅（含SiC約85%）是極好的脫氧劑，用它可加快煉鋼速度，并便于控制化學(xué)成分，提高鋼的質(zhì)量。此外，碳化硅還大量用于制作電熱元件硅碳棒。碳化硅的硬度很大,莫氏硬度為9.5級，僅次于世界上最硬的金剛石（10級），具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，是一種半導(dǎo)體，高溫時(shí)能抗氧化。純碳化硅是無色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同，而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色，透明度隨其純

12、度不同而異。碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 -SiC和立方體的-SiC（稱立方碳化硅)。-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體，已發(fā)現(xiàn)70余種。-SiC于2100以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)?SiC。碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。煉得的碳化硅塊，經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選【4】而制成各種粒度的產(chǎn)品。碳化硅的物理性能：真密度型3.22g/cm3、型3.21g/cm3，莫氏硬度9.2線膨脹系數(shù)為(4.75.0)×10-6 /，熱導(dǎo)率(20)41.76W/(m·K)，電阻率(50)50·cm，1000 2·cm，輻射

13、能力0.950.98。2.2碳化硅的合成方法2.2.1艾奇遜法艾奇遜法：傳統(tǒng)的艾奇遜法電阻爐的外形像一個(gè)長方形的槽子，它是有耐火磚砌成的爐床。兩組電極穿過爐墻深入爐床之中，專用的石墨粉爐芯體配置在電極之間，提供一條導(dǎo)電通道，通電時(shí)下產(chǎn)生很大的熱量。爐芯體周圍裝盛有硅質(zhì)原料、石油焦和木屑等組成的原料，外部為保溫料。 熔煉時(shí)，電阻爐通電，爐芯體溫度上升，達(dá)到 2600左右，通過爐芯體表面?zhèn)鳠峤o周圍的混合料，使之發(fā)生反應(yīng)生成碳化硅，并逸出 CO 氣體。一氧化碳在爐表面燃燒生成二氧化碳，形成一個(gè)柔和、起伏的藍(lán)色至黃色火焰氈被，一小部分為燃燒的一氧化碳進(jìn)入空氣。待反應(yīng)完全并冷卻后，即可拆除爐墻，將爐料分

14、層分級揀選，經(jīng)破碎后獲得所需粒度，通過水洗或酸堿洗、磁選等除去雜質(zhì)，4攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 實(shí)驗(yàn)方法提高純度，再經(jīng)干燥、篩選即得成品。 艾奇遜法設(shè)備簡單、投資少，廣泛為石階上冶煉 SiC 的工廠所采用。但該法的主要缺點(diǎn)在于無法避免粉塵和廢氣造成的污染，冶煉過程排出的廢氣無法收集和再利用，無法減輕取料和分級時(shí)的繁重體力勞動，同時(shí)爐子的長度也不夠，通常僅幾米至幾十米長，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性不高。2.2.2 ESK 法ESK 法 1973 年，德國 ESK 公司對艾奇遜法進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展了 ESK 法。Esk 法的大型 SiC 冶煉爐建立在戶外，沒有端墻和側(cè)墻，直線性或 U 型電極位于爐子底部，

15、爐長達(dá) 60m，用聚乙烯袋子進(jìn)行密封以回收爐內(nèi)逸出的氣體，提取硫后將其通過管道小型火電廠發(fā)電。該爐可采用成本低、活性高、易反應(yīng)的高硫分石油焦【5】或焦炭作為原料，將原料硫含量由原來的 1.5%提高到 5.0%。 14攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 實(shí)驗(yàn)方法攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3 工藝過程 3 工藝過程31碳化硅冶煉用料制造碳化硅結(jié)晶決所用原材料有三大類：(1)主要原料，包括硅砂和石油焦炭；(2)輔助材料，包括木屑和食鹽； (3)回收料，這里指的是焙燒料、細(xì)結(jié)晶、粘合物、保溫乏料、分解石墨相舊爐心體材料等。主要原料是制造碳化硅產(chǎn)品必不可少的，它提供基本化學(xué)反應(yīng)的參與物。輔助材科不

16、直接參與基本的反應(yīng)過程，如木屑只起使?fàn)t科透氣的作用，食鹽僅在綠碳化硅的形成中有促進(jìn)作用，它們在某些條件下可以少用或不用?；厥樟系暮侠砝每晒?jié)省許多原料，改善冶煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但必須注意控制其質(zhì)量。3.1.1硅砂硅砂是制造破化硅的主要原料之一，系由天然含硅原料加工制成*其主要成分是二氧化硅SiO2。 SiO2的同質(zhì)多晶變體很多，其轉(zhuǎn)變系列如下：圖1SiO2同質(zhì)多晶體轉(zhuǎn)變圖其中最常見的、在地球上分布最廣的是低溫石英，即日一石英，一般稱為石英而高溫石英(e一石英)則少見；其次分布較廣的為隱品質(zhì)的石英，如五鐐、腰石、瑪?shù)敢约昂亩趸枰灰坏鞍资iO2，的高溫變體(鱗石英、方石英等)在自然界少

17、見，而多存在于人造硅酸鹽制品中。石英是分布很廣的礦物。在地殼中石英成分白百分之十二，僅次于長石。如果按化學(xué)成分來說，5iO：占地殼平均成分的59.8田，比其他任何成分都多。但是制造碳化硅所用的石英，要求純度較高(985以上)和一定的粒度，所以適用的主要是脈石英和石英砂。3.1.2石油焦炭工業(yè)上可資利用的含碳量南的材料很多，如石油焦炭、冶金焦炭(煤焦)、瀝青焦炭、泥焦炭、石墨、木炭等，但是滿足冶煉碳化硅需要的臺碳材料，不僅要求含職員高，而且要求有害物質(zhì)(灰分)少，反應(yīng)能力強(qiáng)和填充重量大我們強(qiáng)調(diào)填充重量，是因?yàn)樗吞蓟枰睙挏漠a(chǎn)量有密切的關(guān)系：在其他條件相同時(shí)，含碳材料的填充重量愈大，裝入妒內(nèi)的

18、單位容積中的有效碳成分就愈多，爐的產(chǎn)量就愈高 32碳化硅冶煉爐3.2.1碳化硅電阻爐的結(jié)構(gòu)圖2 艾奇遜的最初的碳化硅冶煉爐它表示丁最早的冶煉碳化硅的電阻爐。這是一個(gè)用耐火磚做的砌床，里面裝有硅砂、焦炭、食鹽配成的混合料，兩根炭素電極深入砌床之中。專用的石墨爐心配置在電報(bào)之間，提供了一條最初的導(dǎo)電通路發(fā)電機(jī)接到電極上。大電流通過爐心，產(chǎn)生很大的熱量，包圍爐心的混合料按如下總的方程轉(zhuǎn)化為碳化硅： SiO2十3CSiC十2CO一氧化碳透過爐料跑出來，并在爐表面燃燒成二氧化碳成了個(gè)柔和的、起伏的、藍(lán)色至黃色的火焰氈被。 3.2.2活動爐、山型爐和U型爐上部分介紹的電阻爐是目前冶煉碳化硅應(yīng)用最廣的固定式

19、長方槽型爐近年來又出現(xiàn)了一些新的爐型以適應(yīng)不同的需要。下面介紹其中比較有影響的幾種。其中活動爐已得到比較廣泛的應(yīng)用。一、活動爐 固定式電阻爐是把爐子砌筑在地面上，46個(gè)爐排成一列，與一臺變壓器相配合，稱為一組。這46個(gè)爐子交替進(jìn)行裝爐、供電、冷卻、出爐、電爐準(zhǔn)備等頃作業(yè)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、維修方便。但是冶煉產(chǎn)生的高溫、一氧化破等有害氣體和各工序粉塵使作業(yè)環(huán)境惡劣，而且不便于生產(chǎn)的機(jī)械化；當(dāng)采用固定變壓器時(shí)，一組滬中的各爐與變壓器距離遠(yuǎn)近不一，設(shè)計(jì)上稍不注意就容易使各爐的電壓、功率因數(shù)等電氣參數(shù)相距其遠(yuǎn)。二山型爐 為了便于爐的大型化并最大眼度地降低建筑成本，在七十年代西德發(fā)展了一種山型

20、爐。這種護(hù)是一種露天設(shè)置的固定爐，沒有端墻，也沒有傭。外表看來，只是一個(gè)堰成小山形的料堆，故稱山型爐。 在電爐中，碳質(zhì)爐心水平地安置在爐料之中，電極以爐底電極的方式排布，通過一導(dǎo)體把它和爐心連接起來，這個(gè)連接體不是爐心的組成部分，而具有比爐心大得多的截面和小得多的電阻。它可由加入結(jié)合劑的焦炭、百里經(jīng)搗實(shí)制成。這樣，連接體上的電熱不足以生成碳化硅，聯(lián)化桂只是圍繞爐心而形成。三、U型爐 西德肯普頓(Kempten)電冶公司在山型爐的基礎(chǔ)上進(jìn)而發(fā)展了U型爐，其特點(diǎn)是爐心布置成型。該廠設(shè)在美國分廠的U型爐長36米，寬65米。變壓器容量15000千伏安，共三臺變壓器，每臺變壓據(jù)帶四臺爐子。變壓器的實(shí)際使

21、用容量為10000千伏安。 該爐爐料總裝入量為30 00噸，每爐送電150萬度，按電量停爐。該爐最大特點(diǎn)是每天可根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)供電情況躲高峰停止送電由于爐子建得很大，并且是u型，停電時(shí)爐內(nèi)溫度下降不多，所以爐子每天兩次躲峰停電，每次24小時(shí)，并不影響爐的產(chǎn)量和質(zhì)量。每爐冶煉時(shí)間長達(dá)10一14天。由于送電時(shí)間長，結(jié)晶十分粗大。3.2.3爐用功率的確定 電阻爐的大小是由爐用功率決定的，而爐用功率又是由生產(chǎn)任務(wù)量決定的。所以我們首先介紹如何根據(jù)計(jì)劃的成品被化硅年產(chǎn)量確定爐用功率的方法。計(jì)算公式如下：P=（WTLZTLCTL+WTHZTHCTH）1TN式中P一爐用功率(千瓦)WTL一綠碳化硅結(jié)品塊的單位

22、耗電千瓦小時(shí)/噸WTH一黑碳化硅結(jié)晶塊的單位耗電(千瓦小時(shí)/噸ZTL一成品綠碳化硅的年產(chǎn)量(噸)；ZTH一成品黑隕化硅的年產(chǎn)量(噸)；CTL一綠碳化硅加工成品牟，可取8588；CTH一黑碳化硅加工成品率，可取8690T一年時(shí)基數(shù)，即變壓器的每年運(yùn)行時(shí)致， 720080004、時(shí)；設(shè)備利用率，它是考慮到電阻爐停電至送電的切換時(shí) 間以及送電韌朗電阻爐不能達(dá)到規(guī)定功率等情況而規(guī)定的系數(shù)，可取5798； N一爐組數(shù)或變壓器臺數(shù)。33冶煉碳化硅的配料計(jì)算工業(yè)上合成碳化硅多以石英砂、石油焦（無煙煤）為主要原料在電爐內(nèi)溫度在20002500下，通過下列反應(yīng)式合成：SiO2+3C SiC+2CO -46.8k

23、J(11.20kcal)1. 原料性能及要求 各種原料的性能：石英砂，SiO2>99%，無煙煤的揮發(fā)分<5%。 2. 合成電爐 大型碳化硅冶煉爐的爐子功率一般為10000kW，每1kg SiC電耗為67kW·h，生產(chǎn)周期升溫時(shí)為2636h，冷卻24h。 3. 合成工藝 (1) 配料計(jì)算 M=C/C+SiO2 100 式中,C為碳含量,SiO2為二氧化硅含量,M=37.5。碳的加入量允許過量5%。爐內(nèi)配料的重量比見表1。表1 爐體內(nèi)各部位裝料的配比項(xiàng)目上部中部下部C/SiO20.64.650.64.650.590.61食鹽%81081069木屑/L180360180表2合成

24、碳化硅的配料 配料/%硅質(zhì)材料炭質(zhì)材料木屑食鹽非晶材料未反應(yīng)料綠SiC3256184526265102535黑SiC44.559344431108在碳化硅的生產(chǎn)過程中，回爐料的要求：包括無定形料、二級料，應(yīng)滿足下列SiC>80%，SiO2+Si<10%，固定碳<5%，雜質(zhì)<4.3%。 焙燒料的要求：未反應(yīng)的物料層必須配人一定的焦炭、木屑、食鹽后做焙燒料。加入量 (以100t計(jì))焦炭050kg，木屑3050L，食鹽3%4%。 保溫料的要求：新開爐需要配保溫料。焦炭與石英之比為0.6。如用乏料代特應(yīng)符合如下要求：SiC<25%，SiO2+Si>35%，C20%，

25、其他<3.5%。 加入食鹽的目的是為了排除原料的鐵、鋁等雜質(zhì)加人木屑是便于排除生成的一氧化碳。34碳化硅冶煉操作步驟采用混料機(jī)混料，控制水分為2%3%，混合后料容重為1.41.6g/cm3。 裝料順序是在爐底先鋪上一層未反應(yīng)料然后添加新配料到一定高度(約爐芯到爐底的二分之一)在其上面鋪一層非晶形料然后繼續(xù)加配料至爐芯水平。 爐芯放在配料制成的底盤上中間略凸起以適應(yīng)在爐役過程中出現(xiàn)的塌陷。爐芯上部鋪放混好的配料同時(shí)也放非晶質(zhì)料或生產(chǎn)未反應(yīng)料爐子裝好后形成中間高、兩邊低與爐墻平。 爐子裝好后即可通電合成以電流電壓強(qiáng)度來控制反應(yīng)過程。當(dāng)爐溫升到1500時(shí)開始生成-SiC從2100開始轉(zhuǎn)化成-SiC，2400全部轉(zhuǎn)化成-SiC。合成時(shí)間為2636h，冷卻24h后可以澆水冷卻出爐后分層、分級揀選。破碎后用硫酸