CN108128777B - 一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置 - Google Patents

一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108128777B
CN108128777B CN201711442867.2A CN201711442867A CN108128777B CN 108128777 B CN108128777 B CN 108128777B CN 201711442867 A CN201711442867 A CN 201711442867A CN 108128777 B CN108128777 B CN 108128777B
Authority
CN
China
Prior art keywords
suspension
source
carbon source
tank
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201711442867.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108128777A (zh
Inventor
朱立起
顾小方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Leyuan New Materials Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Leyuan New Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Leyuan New Materials Co ltd filed Critical Jiangsu Leyuan New Materials Co ltd
Priority to CN201711442867.2A priority Critical patent/CN108128777B/zh
Publication of CN108128777A publication Critical patent/CN108128777A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108128777B publication Critical patent/CN108128777B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置，碳源和硅源通过悬浮在悬浮罐内部进行加热高温反应；本发明的加热装置包括热气流喷射器、悬浮罐、气体喷射器、集料仓；本发明改变传统的静态高温加热的制备模式，本发明通过热气流推动碳源和硅源的颗粒混合物，使得碳源和硅源的颗粒混合物处于动态的悬浮形态，同时热气流的高温提供碳源和硅源的反应条件，极大的增加了碳源和硅源反应效率；同时由于热气流的高速流动，使得热气流对碳源和硅源的颗粒混合物产生高温摩擦，进而使碳源和硅源处于微微浮动的动态悬浮形态下进行反应，所以制备出来的碳化硅也是颗粒形态的，避免了板结问题。

Description

一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置
技术领域
本发明涉及碳化硅制备方法，特别涉及动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法。
背景技术
现有的碳化硅制备方法是采用在石英砂外围铺上一层碳, 然后在碳外再铺上一层石英砂，再铺上一层煤或者石油焦为原料的碳层，每层铺设的石英砂和碳层厚度不同，铺设好后高温加热7 天以上时间，通过二氧化硅和碳反应形成SiC，但是如此的制备方法效率十分的低下，不符合现代快节奏的生产，另外这种制备的方法使得形成的碳化硅是块体形态，厂家需要对块体的碳化硅进行破碎，工作量十分的大，不仅耗时，而且增加企业的生产成本。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种生产高效、防止碳化硅板结的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，步骤如下：
S1、选取反应的碳源和硅源；将碳源和硅源分别通过破碎机进行破碎，使碳源和硅源呈颗粒形态；
S2、将颗粒形态的碳源和硅源投入到搅拌罐中进行混合搅拌，使碳源和硅源充分均匀混合；
S3、将混合均匀的碳源和硅源装入气体喷射器中，然后开启热气流喷射器，使热气流喷射器向上方的悬浮罐喷射热气流，通过热气流对悬浮罐内进行预热；
S4、打开悬浮罐中悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器将碳源和硅源的混合物喷射入悬浮罐的悬浮腔内，通过热气流喷射器喷射的热气流产生的推动力使碳源和硅源的混合物悬浮在悬浮罐的悬浮腔内，然后关闭入料门使碳源和硅源进行高温反应生成碳化硅；
S5、反应完毕以后，打开悬浮腔一侧的入料门和另一侧的出料门，然后利用气体喷射器对准悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器的气体推动作用使碳化硅推送至出料门外侧的集料仓内。
进一步，所述的碳源为石墨、木碳、焦炭、石油碳中的一种或几种。
进一步，所述的硅源为硅石。
进一步，所述的步骤S1中的破碎时间为20至30min。
进一步，所述的步骤S2中搅拌罐的搅拌时间为20至25min；转速为100至120r/min。
进一步，所述的步骤S3中热气流喷射器的喷射速度为20至30m/s；热气流的温度控制在600至800摄氏度。
进一步，所述的步骤S4中热气流的温度控制在1500至1600摄氏度，反应时间为1.2至1.5h。
一种加热装置，包括热气流喷射器、悬浮罐、气体喷射器、集料仓；所述的悬浮罐内部设有悬浮腔；所述的悬浮罐的底部开口；所述的悬浮罐上端设有多个通气管；所述的悬浮腔的两侧分别设有入料门和出料门；所述的热气流喷射器安装在悬浮罐的底部；所述的气体喷射器安装在悬浮罐外侧并且对准悬浮腔的入料门；所述的集料仓安装在悬浮罐外侧并且位于出料门的下方。
本发明的有益效果
本发明改变传统的静态高温加热的制备模式，本发明通过热气流推动碳源和硅源的颗粒混合物，使得碳源和硅源的颗粒混合物处于动态的悬浮形态，同时热气流的高温提供碳源和硅源的反应条件，极大的增加了碳源和硅源反应效率；同时由于热气流的高速流动，使得热气流对碳源和硅源的颗粒混合物产生高温摩擦，进而使碳源和硅源处于微微浮动的动态悬浮形态下进行反应，所以制备出来的碳化硅也是颗粒形态的，避免了板结问题。
附图说明
图1为本发明加热装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，步骤如下：
S1、选取反应的碳源和硅源。碳源为石墨，硅源为硅石。将碳源和硅源分别通过破碎机进行破碎，使碳源和硅源呈颗粒形态，破碎时间为20 min。
S2、将颗粒形态的碳源和硅源投入到搅拌罐中进行混合搅拌，使碳源和硅源充分均匀混合，搅拌罐的搅拌时间为20 min；转速为100 r/min。
S3、将混合均匀的碳源和硅源装入气体喷射器3中，然后开启热气流喷射器1，使热气流喷射器1向上方的悬浮罐2喷射热气流，通过热气流对悬浮罐2内进行预热，热气流喷射器1的喷射速度为20 m/s；热气流的温度控制在600摄氏度。
S4、打开悬浮罐2中悬浮腔一侧的入料门23，通过气体喷射器3将碳源和硅源的混合物喷射入悬浮罐2的悬浮腔21内，通过热气流喷射器1喷射的热气流产生的推动力使碳源和硅源的混合物悬浮在悬浮罐2的悬浮腔21内，然后关闭入料门23使碳源和硅源进行高温反应生成碳化硅，热气流的温度控制在1500摄氏度，反应时间为1.2 h。
S5、反应完毕以后，打开悬浮腔21一侧的入料门23和另一侧的出料门24，然后利用气体喷射器3对准悬浮腔21一侧的入料门23，通过气体喷射器3的气体推动作用使碳化硅推送至出料门24外侧的集料仓4内。
实施例2
如图1所示，一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，步骤如下：
S1、选取反应的碳源和硅源。碳源为木碳和焦炭，硅源为硅石。将碳源和硅源分别通过破碎机进行破碎，使碳源和硅源呈颗粒形态，破碎时间为25min。
S2、将颗粒形态的碳源和硅源投入到搅拌罐中进行混合搅拌，使碳源和硅源充分均匀混合，搅拌罐的搅拌时间为22min；转速为110r/min。
S3、将混合均匀的碳源和硅源装入气体喷射器中，然后开启热气流喷射器，使热气流喷射器向上方的悬浮罐喷射热气流，通过热气流对悬浮罐内进行预热，热气流喷射器的喷射速度为25m/s；热气流的温度控制在700摄氏度。
S4、打开悬浮罐中悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器将碳源和硅源的混合物喷射入悬浮罐的悬浮腔内，通过热气流喷射器喷射的热气流产生的推动力使碳源和硅源的混合物悬浮在悬浮罐的悬浮腔内，然后关闭入料门使碳源和硅源进行高温反应生成碳化硅，热气流的温度控制在1550摄氏度，反应时间为1.35h。
S5、反应完毕以后，打开悬浮腔一侧的入料门和另一侧的出料门，然后利用气体喷射器对准悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器的气体推动作用使碳化硅推送至出料门外侧的集料仓内。
实施例3
如图1所示，一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，步骤如下：
S1、选取反应的碳源和硅源。碳源为石墨和石油碳，硅源为硅石。将碳源和硅源分别通过破碎机进行破碎，使碳源和硅源呈颗粒形态，破碎时间为30min。
S2、将颗粒形态的碳源和硅源投入到搅拌罐中进行混合搅拌，使碳源和硅源充分均匀混合，搅拌罐的搅拌时间为25min；转速为120r/min。
S3、将混合均匀的碳源和硅源装入气体喷射器中，然后开启热气流喷射器，使热气流喷射器向上方的悬浮罐喷射热气流，通过热气流对悬浮罐内进行预热，热气流喷射器的喷射速度为29m/s；热气流的温度控制在800摄氏度。
S4、打开悬浮罐中悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器将碳源和硅源的混合物喷射入悬浮罐的悬浮腔内，通过热气流喷射器喷射的热气流产生的推动力使碳源和硅源的混合物悬浮在悬浮罐的悬浮腔内，然后关闭入料门使碳源和硅源进行高温反应生成碳化硅，热气流的温度控制在1600摄氏度，反应时间为1.5h。
S5、反应完毕以后，打开悬浮腔一侧的入料门和另一侧的出料门，然后利用气体喷射器对准悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器的气体推动作用使碳化硅推送至出料门外侧的集料仓内。
下面对本发明的加热装置的结构进行阐述：
如图1所示，一种加热装置，包括热气流喷射器1、悬浮罐2、气体喷射器3、集料仓4。所述的悬浮罐2内部设有悬浮腔21。所述的悬浮罐2的底部开口。所述的悬浮罐2上端设有多个通气管22。所述的悬浮腔21的两侧分别设有入料门23和出料门24。所述的热气流喷射器1安装在悬浮罐2的底部。所述的气体喷射器3安装在悬浮罐2外侧并且对准悬浮腔21的入料门23。所述的集料仓4安装在悬浮罐2外侧并且位于出料门24的下方。
另外，本发明需要指出的是在碳源和硅源进行反应的过程中由于可能会产生其他氧化物、二氧化碳或者水呈气化形态排出，所以碳源和硅源在反应的过程中总体质量会发生轻微的变化，本领域技术人员在实际操作的时候可能需要对热气流的速度在本发明限定的范围内进行稍微的变化，例如在实施例1、2、3中的热气流速度分别为20 m/s、25 m/s、29m/s，而在步骤S4中可能需要在反应的后半程依次调节热气流速度分别为21 m/s、26 m/s、30 m/s，稍有增加，进行跟踪；另外本发明的热气流可以为水蒸汽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1、选取反应的碳源和硅源；将碳源和硅源分别通过破碎机进行破碎，使碳源和硅源呈颗粒形态；
S2、将颗粒形态的碳源和硅源投入到搅拌罐中进行混合搅拌，使碳源和硅源充分均匀混合；
S3、将混合均匀的碳源和硅源装入气体喷射器中，然后开启热气流喷射器，使热气流喷射器向上方的悬浮罐喷射热气流，通过热气流对悬浮罐内进行预热；
S4、打开悬浮罐中悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器将碳源和硅源的混合物喷射入悬浮罐的悬浮腔内，通过热气流喷射器喷射的热气流产生的推动力使碳源和硅源的混合物悬浮在悬浮罐的悬浮腔内，然后关闭入料门使碳源和硅源进行高温反应生成碳化硅；
S5、反应完毕以后，打开悬浮腔一侧的入料门和另一侧的出料门，然后利用气体喷射器对准悬浮腔一侧的入料门，通过气体喷射器的气体推动作用使碳化硅推送至出料门外侧的集料仓内。
2.根据权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，所述的碳源为石墨、木碳、焦炭、石油碳中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，所述的硅源为硅石。
4.根据权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中的破碎时间为20至30min。
5.根据权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，所述的步骤S2中搅拌罐的搅拌时间为20至25min；转速为100至120r/min。
6.根据权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，所述的步骤S3中热气流喷射器的喷射速度为20至30m/s；热气流的温度控制在600至800摄氏度。
7.根据权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法，其特征在于，所述的步骤S4中热气流的温度控制在1500至1600摄氏度，反应时间为1.2至1.5h。
8.一种用于权利要求1所述的动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法的加热装置，其特征在于，包括热气流喷射器、悬浮罐、气体喷射器、集料仓；所述的悬浮罐内部设有悬浮腔；所述的悬浮罐的底部开口；所述的悬浮罐上端设有多个通气管；所述的悬浮腔的两侧分别设有入料门和出料门；所述的热气流喷射器安装在悬浮罐的底部；所述的气体喷射器安装在悬浮罐外侧并且对准悬浮腔的入料门；所述的集料仓安装在悬浮罐外侧并且位于出料门的下方。
CN201711442867.2A 2017-12-27 2017-12-27 一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置 Expired - Fee Related CN108128777B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711442867.2A CN108128777B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711442867.2A CN108128777B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108128777A CN108128777A (zh) 2018-06-08
CN108128777B true CN108128777B (zh) 2021-07-30

Family

ID=62393370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711442867.2A Expired - Fee Related CN108128777B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108128777B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543240A (en) * 1980-02-08 1985-09-24 Superior Graphite Co. Method for the continuous production of carbides
CN103833035A (zh) * 2014-03-06 2014-06-04 台州市一能科技有限公司 一种碳化硅的制备方法
CN104495851A (zh) * 2015-01-20 2015-04-08 郑州金烨科技发展有限公司 一种提高碳化硅颗粒表面纯度及表面洁净度的方法及其专用设备
CN106082227A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 清华大学 一种碳化硅纳米颗粒的流化床化学气相沉积制备方法
CN106276826A (zh) * 2016-06-13 2017-01-04 合肥学院 一种采用流化床反应器合成氮化硅的系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4543240A (en) * 1980-02-08 1985-09-24 Superior Graphite Co. Method for the continuous production of carbides
CN103833035A (zh) * 2014-03-06 2014-06-04 台州市一能科技有限公司 一种碳化硅的制备方法
CN104495851A (zh) * 2015-01-20 2015-04-08 郑州金烨科技发展有限公司 一种提高碳化硅颗粒表面纯度及表面洁净度的方法及其专用设备
CN106082227A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 清华大学 一种碳化硅纳米颗粒的流化床化学气相沉积制备方法
CN106276826A (zh) * 2016-06-13 2017-01-04 合肥学院 一种采用流化床反应器合成氮化硅的系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108128777A (zh) 2018-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103467023B (zh) 松脂岩制备低密度油井固井水泥试块的制备方法
CN104692648A (zh) 一种综合利用固废生产岩棉的方法和系统
RU2014113900A (ru) Реакторы плазменной газификации с модифицированными углеродными слоями и пониженной потребностью в коксе
CN104004873A (zh) 采用红土镍矿联产镍生铁和岩棉制品的工艺
CN102533234B (zh) 一种水泥组合物及其应用
CN108285800A (zh) 一种废弃塑胶碳化裂解系统
CN103880359A (zh) 二氧化硅氧化铝复合陶瓷微珠制备油井固井水泥试块方法
CN109880959A (zh) 一种提高转炉废钢添加比例的方法
CN108128777B (zh) 一种动态悬浮摩擦式碳化硅制备方法及其加热装置
CN106277956B (zh) 一种地质聚合物压裂支撑剂的制备工艺
CN108059166B (zh) 一种波动式碳化硅制备方法及其加热装置
CN103849411B (zh) 一种各向同性焦的制备方法
CN106542514A (zh) 金属硅的高温复合兰炭还原剂及其制备方法和使用方法
CN107602070A (zh) 一种污泥页岩砖的制备方法
CN206736335U (zh) 一种竖罐镁冶炼用中心筒
CN106635143A (zh) 一种制备针状焦的方法
CN104446494A (zh) 一种采用内燃式回转炉生产β-碳化硅的方法
CN103274698B (zh) 制备β-SiALON的方法
CN106225473B (zh) 一种用于岩棉生产的冲天炉装置及其布料方法
CN108162134B (zh) 粉煤灰陶粒的制备装置及方法
CN106316352B (zh) 一种紫砂器皿制作烧成方法
CN103189320A (zh) 制造矿物熔体的设备和方法
CN206428154U (zh) 一种利用熔融高炉渣一步法制取矿渣棉的装置
CN106007536A (zh) 一种高凝固性混凝土及其制备方法
CN207659389U (zh) 一种多段式快速热解反应系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210730

Termination date: 20211227