RU2689586C1 - Способ получения карбида кремния - Google Patents
Способ получения карбида кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689586C1 RU2689586C1 RU2018147401A RU2018147401A RU2689586C1 RU 2689586 C1 RU2689586 C1 RU 2689586C1 RU 2018147401 A RU2018147401 A RU 2018147401A RU 2018147401 A RU2018147401 A RU 2018147401A RU 2689586 C1 RU2689586 C1 RU 2689586C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- silicon carbide
- core
- petroleum coke
- impregnated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при получении абразивных материалов. Нефтяной кокс перед укладкой керна в печь сопротивления пропитывают водным раствором поваренной соли, создавая влажность нефтяного кокса 5-15 мас. %. Затем керн из пропитанного нефтяного кокса укладывают в центр печи между электрическими контактами, загружают шихту из кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей. Включают печь под напряжение для проведения синтеза карбида кремния. Снижается время набора полной мощности печи и увеличивается производительность печи. 6 пр.
Description
Область техники
Изобретение относится к области производства абразивных материалов и может быть использовано при получении карбида кремния.
Уровень техники
Карбид кремния получают восстановлением кремнеземистых материалов с помощью углеродистых восстановителей в электрических печах сопротивления. Проводником тока в печи служит керн, выкладываемый из нефтяного кокса. Вокруг керна загружается шихта из кремнеземистого материала и углеродистых восстановителей. Нагреваясь под действием электрического тока керн служит источником высоких температур, под действием которых проходит синтез карбида кремния по реакции:
SiO2+3С=SiC+2СО.
Известен способ получения карбида кремния (патент РФ №2627428, С01В 31/04, опубл. 08.08.2017), включающий в себя загрузку в электрическую печь сопротивления вокруг керна шихты, состоящей из восстановителя и кварцита различных фракций и ведение восстановительной плавки. Недостатком данного технического решения невысокая производительность печи.
Из уровня техники известен способ укладки в электрическую печь сопротивления формованных из сырья и связующего заготовок при производстве карбида кремния (SU 90349, 12i, 37, заявлено 7.04.1948), выполненных в виде цилиндра с осевым каналом, при этом заготовки укладывают впритык торцами одна к другой, а получающийся, таким образом, по всей длине печи канал заполняют запрессованным углеродистым материалом для образования керна. Недостатком данного способа является большая продолжительность разогрева печи и вывода на полную мощность, что снижает производительность печи.
Близким по технической сути является способ получения карбида кремния в печи сопротивления, включающий загрузку в центр печи нефтяного кокса для формирования керна, загрузку шихты состоящей из кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей вокруг керна, включение печи под напряжение и набор электрической мощности, рабочего периода (когда печь находится под током), периода охлаждения, периода разгрузки и подготовки к следующему циклу. (Парада А.Н., Гасик М.И. Электротермия неорганических материалов, М, Металлургия, 1990, 232 с.). Недостатком данного способа является высокая продолжительность по времени (до 7 часов) набор полной мощности печи, что снижает производительность печи в каждом цикле работы печи под напряжением.
В основу изобретения поставлена задача сокращения времени выхода печи на полную мощность после включения печи.
Техническим результатом является повышения производительности печи сопротивления на производстве карбида кремния.
Раскрытие изобретения
Поставленная цель достигается тем, что во время подготовки печи к каждому циклу работы, нефтяной кокс керна пропитывают раствором поваренной соли и укладывают в центре печи между электрическими контактами. Учитывая, что удельное электросопротивление нефтяного кокса, которое составляет 0,200-0,220 Ом⋅М, значительно выше водного раствора поваренной соли (0,083 Ом⋅М), пропитка нефтяного кокса поваренной солью, за счет воле высокой проводимости, снижает время набора мощности, включенной после каждого цикла печи сопротивления, а это увеличивает время синтеза карбида кремния и производительность печи.
Осуществление способа
Заявленное техническое решение осуществляется следующим образом. В полупромышленной печи сопротивления, мощностью 85 кВт, проводили испытания по набору полной мощности печи после включения. Нефтяной кокс, перед укладкой в керн, пропитывали водным раствором поваренной соли, укладывали крен, загружали шихту и включали печь под напряжение. Контролировали время набора полной мощности и время работы на полной мощности. Для более точного расчета производительности печи, время работы на полной мощности установили 24 часа. После отключения печи, печь разбирали, извлекали карбид кремния и взвешивали. Рассчитывали часовую производительность печи за цикл работы печи под напряжением.
Пример 1. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс и формировали керн в центре печи, затем загружали шихту из кварцевого песка и нефтяного кокса для синтеза карбида кремния, включали печь под напряжение и проводили набор мощности. Время набора полной мощности (в типичных условиях) составило 6,2 часа. После набора мощности печь проработала 24 часа и было получено 255 кг карбида кремния. Общий цикл работы печи под напряжением составил 30,2 часа. Производительность печи составила 8,4 кг карбида кремния в час.
Пример 2. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс, пропитанный раствором поваренной соли до влажности 3 мас. %, и формировали керн в центре печи, затем загружали шихту из кварцевого песка и нефтяного кокса и включали печь под напряжение и проводили набор мощности. Время набора полной мощности составило 6,0 часа. После 24 часов работ 24 часа и было получено 257 кг карбида кремния. Общий цикл работы печи под напряжением составил 30,0 часов. Производительность печи составила 8, 5 кг карбида кремния в час.
Пример 3. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс и, пропитанный раствором поваренной соли, до влажности % мас. %, формировали керн в центре печи и после загрузки шихты включали печь под напряжение, проводили набор мощности и синтез карбида кремния. Время набора полной мощности составило 5,5 часа. После 24-часовой работы печи общий цикл работы печи под напряжением составил 29,5 часа. Производительность печи составила 8,64 кг карбида кремния в час.
Пример 4. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс с раствором поваренной соли и влажностью 10 мас. %, формировали керн, загружали шихту, включали печь под напряжение и проводили набор мощности. Время набора полной мощности составило 4,8 часа. После набора мощности печь и 24 часов работы цикл работы печи под напряжением составил 28,8 часа. Производительность печи составила 8,85 кг карбида кремния в час.
Пример 5. В печь загружали нефтяной кокс для формировали керна, пропитанного раствором поваренной соли, с влажностью 15 мас. %, загружали шихту и включали печь под напряжение. Время набора полной мощности составило 5,4 часа. После 24-ти часов работы рассчитали производительность печи, которая составила 8,65 кг карбида кремния в час.
Пример 6. В печь загружали нефтяной кокс для создания керна, пропитанный раствором поваренной соли, с влажностью 18 мас. %, загружали шихту, включали печь под напряжение. Набор полной мощности составил 5,9 часа. 24 часа печь работала на полной мощности, с производительностью 8,52 кг/час.
Анализ производительности печи показал, что при пропитке нефтяного кокса, предназначенного для укладки в керн, водным раствором поваренной соли снижает время набора полной мощности печи. При влажности менее 5 мас. % время набора мощности снижается незначительно, из-за низкого электросопротивления керна, и, пропорционально повышается производительность печи. При влажности керна более 15% производительность печи не повышается, так как испарение влаги отрицательно сказывается на времени разогрева и производительности печи. Оптимальным считается пропитка нефтяного кокса, предназначенного для
Claims (1)
- Способ получения карбида кремния, включающий загрузку в печь сопротивления керна из нефтяного кокса и шихты из кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей, включение печи под напряжение для синтеза карбида кремния, отличающийся тем, что нефтяной кокс перед укладкой керна пропитывают водным раствором поваренной соли, создавая влажность нефтяного кокса керна 5-15 мас. %.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018147401A RU2689586C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Способ получения карбида кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018147401A RU2689586C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Способ получения карбида кремния |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2689586C1 true RU2689586C1 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=67037164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018147401A RU2689586C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Способ получения карбида кремния |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689586C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779960C1 (ru) * | 2021-08-19 | 2022-09-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ получения карбида кремния |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975226A (en) * | 1987-07-24 | 1990-12-04 | Applied Industrial Materials Corporation Aimcor | Process for making green briquettes for forming Si or SiC |
| RU2627428C1 (ru) * | 2016-10-31 | 2017-08-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения карбида кремния |
| RU2673821C1 (ru) * | 2018-08-29 | 2018-11-30 | Константин Сергеевич Ёлкин | Шихта для получения карбида кремния |
-
2018
- 2018-12-27 RU RU2018147401A patent/RU2689586C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975226A (en) * | 1987-07-24 | 1990-12-04 | Applied Industrial Materials Corporation Aimcor | Process for making green briquettes for forming Si or SiC |
| RU2627428C1 (ru) * | 2016-10-31 | 2017-08-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения карбида кремния |
| RU2673821C1 (ru) * | 2018-08-29 | 2018-11-30 | Константин Сергеевич Ёлкин | Шихта для получения карбида кремния |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779960C1 (ru) * | 2021-08-19 | 2022-09-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ получения карбида кремния |
| RU2810161C1 (ru) * | 2023-02-03 | 2023-12-22 | Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" | Способ получения карбида кремния |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA200901582A1 (ru) | Способ подготовки катодного материала для литиевой аккумуляторной батареи | |
| RU2689586C1 (ru) | Способ получения карбида кремния | |
| CN104341154A (zh) | 一种电解用阴极石墨材料 | |
| RU2673821C1 (ru) | Шихта для получения карбида кремния | |
| CN104477891A (zh) | 一种等静压石墨制品的石墨化方法 | |
| CN102786289A (zh) | 高铝直流瓷绝缘子及其制备方法 | |
| CN105350019B (zh) | 一种含硅添加剂的微膨胀低收缩铝电解用炭间糊及其制备方法 | |
| UA109656C2 (uk) | Катодний вуглецевий блок для одержання алюмінію в електролізері і спосіб його виготовлення | |
| CN107055526A (zh) | 一种石墨化炉及其制造方法 | |
| CN108662910A (zh) | 利用石墨化余热取代煅烧炉生产太西普煅煤和电煅煤的方法 | |
| JPH02236292A (ja) | フッ素電解製造用炭素質電極板の製造法 | |
| CN1024128C (zh) | 提高镁砂纯度的电重熔方法 | |
| CN105112941B (zh) | 一种快速导电梯度炭素阳极及其制备方法 | |
| CN207394230U (zh) | 一种干熄焦料钟用耐火耐磨管道板 | |
| Leye et al. | 6.5. 6 Self‐Baking Electrodes | |
| RU2747988C1 (ru) | Способ получения карбида кремния | |
| US1381748A (en) | Manufacture of agglomerates of various materials and their utilization | |
| CN103992051A (zh) | 一种用于导电混凝土的高强度导电集料及其制备方法 | |
| CN102249705A (zh) | 电极抗氧化涂料 | |
| SU962629A1 (ru) | Способ изготовлени шахтной крепи | |
| CN111362261B (zh) | 一种提高电极/接头石墨化度的方法 | |
| CN108598392A (zh) | 一种锂离子电池负极用碳包覆石墨棒及制备方法 | |
| US1331435A (en) | Manufacture of silicon carbid | |
| CN1055016A (zh) | 铝电解槽用阴极炭块的制造方法 | |
| CN107434418A (zh) | 一种碳质泥浆及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201228 |