CN108163859A - 一种碳化硅砂的生产工艺 - Google Patents

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范涛
普长春
刘强
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

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  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

本发明属于碳化硅加工领域，涉及一种碳化硅砂的生产工艺。该生产工艺，包括如下工艺步骤：选料：原材料来自以无烟煤和石英砂为原料，经过功率32000kVA以上的冶炼炉所生产的碳化硅块；破碎：先后经过颚式破碎机和立式破碎机破碎；整形：通过三组冲击式破碎机进行整形；分号筛：进行阶梯式筛选分号；精筛：通过直线振动筛进行精筛；磁选：通过磁选机去除其中的铁和其它磁性物；混料：采用级配的方法进行混合，获得碳化硅F砂；化验、计量、包装、封口。利用本发明，通过一整套生产线，生产出不同规格的碳化硅砂，且堆积密度高、粒度集中度高、纯度高、均匀性好、Fe2O3和磁性物含量低，综合性能优异。

Description

一种碳化硅砂的生产工艺
技术领域
本发明属于碳化硅加工领域，涉及一种碳化硅砂的生产工艺。
背景技术
一般来说，碳化硅是以石英砂、无烟煤等为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成的，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，常用于制造磨具、陶瓷制品、耐火材料和耐腐蚀材料，也可用于制作加热元件、非线性电阻元件和高半导体材料。现有的碳化硅砂产品常存在堆积密度低、均匀性差、粒度集中度低、磁性物含量高等缺陷，影响产品的使用性能；同时，在加工过程中，常使用酸碱洗的方式去除磁性物和三氧化二铁，造成严重的环境污染，工艺过程的自动化程度低、粉尘污染严重，给操作人员的工作带来很大难度。
发明内容
本发明的目的在于提供碳化硅砂的生产工艺，通过一整套生产线，生产出高品质的碳化硅砂产品，工艺过程自动化程度高，绿色环保。
一种碳化硅砂的生产工艺，包括如下工艺步骤：
(1)选料：筛选原材料，该原材料来自以无烟煤和石英砂为原料，经过功率32000kVA以上的冶炼炉所生产的碳化硅块，该碳化硅块为SiC含量>98％、粒径<600mm的自然块；
(2)破碎：将原材料先后经过颚式破碎机和立式破碎机破碎至粒径<5mm的物料；其中，颚式破碎机的转速为275r/min、功率为37kw，立式破碎机的转速为1850r/min、功率为55kw；通过两级破碎，将大块的碳化硅进行初步的破碎；
(3)整形：将破碎后的物料依次通过三组转速不同的冲击式破碎机进行整形，提高产品的堆积密度；其中，冲击式破碎机的转速依次为1800r/min、1200r/min、600r/min，叶轮直径均为720mm；
(4)分号筛：将整形后的物料通过直线振动筛进行阶梯式筛选分号，提高产品的粒度集中度；筛分的工艺过程为实用新型CN201720101562.4《碳化硅加工的筛选装置》中所公开的装置和工艺；
(5)精筛：将分号后的物料通过直线振动筛进行精筛，进一步提高产品的粒度集中度；
(6)磁选：将精筛后的物料通过高强度的磁选机取代酸碱洗的方式去除其中的铁和其它磁性物；其中，磁选机的固定磁铁为3组，且均为磁场强度为8000Gs的钕铁硼磁铁，强度高、去除效果好、节能环保、安全高效，有效降低产品的磁性物和Fe2O3含量；
(7)混料：根据化验粒度组成、集中度不同，将磁选后的物料采用级配的方法进行混合，使粒度更均匀，从而获得碳化硅F砂；
(8)包装：将混合后的碳化硅F砂通过包装机进行自动计量、自动包装，再经皮带输送机自动封口，自动化程度高，包装精度达到±0.2％。
步骤(2)至(5)中颚式破碎机、立式破碎机、冲击式破碎机、直线振动筛和磁选机均与同一个脉冲除尘器连接，该脉冲除尘器的功率为37kw，降低产品中的杂质含量，提高产品的纯度。
另外，在步骤(7)之后，再经过循环搅拌水洗、烘干、混合、精筛，获得碳化硅P砂，其中，烘干过程的技术指标为：水分含量<0.5％，精筛过程采用直线振动筛进行。
利用本发明碳化硅砂生产工艺的有益效果为，通过一整套生产线，生产出不同规格的高品质碳化硅砂；所生产的碳化硅砂具备堆积密度高、粒度集中度高、纯度高、均匀性好、Fe2O3和磁性物含量低，综合性能优异，用途广泛；生产工艺自动化程度高、生产效率高，无粉尘污染、绿色环保。
具体实施方式
一种碳化硅砂的生产工艺，包括如下工艺步骤：
(1)选料：筛选原材料，该原材料来自以无烟煤和石英砂为原料，经过功率32000kVA以上的冶炼炉所生产的碳化硅块，该碳化硅块为SiC含量>98％、粒径<600mm的自然块；
(2)破碎：将原材料先后经过颚式破碎机和立式破碎机破碎至粒径<5mm的物料；其中，颚式破碎机的转速为275r/min、功率为37kw，立式破碎机的转速为1850r/min、功率为55kw；
(3)整形：将破碎后的物料依次通过三组转速不同的冲击式破碎机进行整形；其中，冲击式破碎机的转速依次为1800r/min、1200r/min、600r/min，叶轮直径均为720mm；
(4)分号筛：将整形后的物料通过直线振动筛进行阶梯式筛选分号；筛分的工艺过程为实用新型CN201720101562.4《碳化硅加工的筛选装置》中所公开的装置和工艺；各个筛选箱内均设置有型号为szf-520的直线振动筛；
(5)精筛：将分号后的物料通过直线振动筛进行精筛；该直线振动筛的型号为szf-520；
(6)磁选：将精筛后的物料通过高强度的磁选机取代酸碱洗的方式去除其中的铁和其它磁性物；其中，磁选机的固定磁铁为3组，且均为磁场强度为8000Gs的钕铁硼磁铁；
(7)混料：根据化验粒度组成、集中度不同，将磁选后的物料通过型号为phb50-4的装置、采用级配的方法进行混合，获得碳化硅F砂；
(8)包装：将混合后的碳化硅F砂通过dcs-50型包装机进行自动计量、自动包装，再经皮带输送机自动封口，自动化程度高，包装精度达到±0.2％。
步骤(2)至(5)中颚式破碎机、立式破碎机、冲击式破碎机、直线振动筛和磁选机均与同一个脉冲除尘器连接，该脉冲除尘器的功率为37kw。
利用上述工艺可生产出不同规格的碳化硅砂，其中，F20-F90的碳化硅砂，其性能指标为：堆积密度1.55g/cm3～1.65g/cm3、Fe2O3含量<0.2％、磁性物含量<0.02％；F100-F150的碳化硅砂，其性能指标为：堆积密度1.45g/cm3～1.55g/cm3、Fe2O3含量<0.25％、磁性物含量<0.015％；F180-F220的碳化硅砂，其性能指标为：堆积密度1.35g/cm3～1.45g/cm3、Fe2O3含量<0.3％、磁性物含量<0.01％，上述产品的粒度集中度均高于国标10％以上，游离碳的含量均低于国标10％以上，完全达到水洗的标准，同一产品的粒群误差在±10克以内，粒度更加均匀。
在上述步骤(7)之后，再经过循环搅拌水洗、烘干、混合、精筛，获得碳化硅P砂，其中，烘干过程的技术指标为：水分含量<0.5％，精筛过程采用直线振动筛实现。

Claims (7)

1.一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
(1)选料：筛选原材料，所述原材料来自以无烟煤和石英砂为原料，经过功率32000kVA以上的冶炼炉所生产的碳化硅块，所述碳化硅块的性能指标为：SiC含量>98％、粒径<600mm；
(2)破碎：将原材料先后经过颚式破碎机和立式破碎机破碎至粒径<5mm的物料；
(3)整形：将破碎后的物料依次通过三组转速不同的冲击式破碎机进行整形；其中，冲击式破碎机的转速依次为1800r/min、1200r/min、600r/min；
(4)分号筛：将整形后的物料通过直线振动筛进行阶梯式筛选分号；
(5)精筛：将分号后的物料通过直线振动筛进行精筛；
(6)磁选：将精筛后的物料通过磁选机去除其中的铁和其它磁性物；
(7)混料：将磁选后的物料采用级配的方法进行混合，获得碳化硅F砂；
(8)包装：将混合后的碳化硅F砂进行化验、计量、包装、封口。
2.如权利要求1所述的一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的颚式破碎机的转速为275r/min、功率为37kw。
3.如权利要求1所述的一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的立式破碎机的转速为1850r/min、功率为55kw。
4.如权利要求1所述的一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的冲击式破碎机的叶轮直径均为720mm。
5.如权利要求1所述的一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤(6)磁选机的固定磁铁为3组，且均为磁场强度为8000Gs的钕铁硼磁铁。
6.如权利要求1所述的一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)至(5)中的装置均与同一个脉冲除尘器连接，所述脉冲除尘器的功率为37kw。
7.如权利要求1至6中任一项所述的一种碳化硅砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤(7)之后，再经过循环搅拌水洗、烘干、混合、精筛，获得碳化硅P砂；其中，所述烘干过程的技术指标为：水分含量<0.5％；所述精筛过程采用直线振动筛进行。
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