[发明专利]一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法

说明书

技术领域

本发明属于碳化硅冶炼技术领域，涉及到一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法。

背景技术

通常冶炼绿色碳化硅磨料的方法，是用石油焦作为碳质材料和石英砂，按一定比例再加入1％—3％的氯化钠添加剂混合后，装入直槽型电阻炉内进行冶炼生成。一般情况下，作为冶炼绿色碳化硅碳质原料的石油焦灰份在0.5％—1.2％之间，而无烟煤的灰份在2.5％—5.5％之间，由于无烟煤的灰份是石油焦灰份的5倍左右，因此，无烟煤作为碳质材料和石英砂，按一定比例再加入1％—3％的氯化钠添加剂混合后，装入直槽型电阻炉内进行冶炼，不能生成绿色碳化硅磨料，只能生成黑色碳化硅磨料。

这种用石油焦作为碳质材料添加食盐冶炼绿色碳化硅磨料的方法有很多缺点，可使冶炼炉料透气性恶化，易造成“喷炉”，并且增加炉料的热传导性，造成热损失增大，使电能损失增大。没有反应的食盐会对冶炼炉墙造成腐蚀，造成冶炼炉墙寿命缩短，使生产成本增高。

中国专利CN1891866A公开了一种无色碳化硅晶体的生长方法，在一个炉式升华系统中生长了大尺寸的单晶碳化硅的方法，此方法是向升华系统中加入含有硅和碳的原料气体或粉末原料，并一起引入多种类型的抛光的单晶籽晶和均衡含量的N型和P型掺杂剂，N型是氮掺杂剂，P型是铝掺杂剂，其发明目的是得到可以通过切割并加工成光彩逼真的无色人造宝石。这种方法只能生成单颗碳化硅大结晶。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足和缺点，提供一种取材容易、操作简便、成本较低的用氮肥做添加剂的冶炼绿色碳化硅磨料的方法。

本发明的技术方案是：

一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法，其冶炼炉为电阻炉，反应料为碳质材料和二氧化硅材料，反应料按硅碳比为1.4至1.7混合，按混合物料重量的0.1％—7％加入氮肥，按反应料重量的1％—80％加入碳化硅细结晶，混匀后装在炉心周围，送电冶炼即得。

作为一种优选方案，所述碳质材料为灰份在2.5％—5.5％之间的无烟煤。

作为另一种优选方案，所述碳质材料为灰份在0.5％—1.2％之间的不同灰份石油焦的混合。

作为一种优选方案，所述氮肥加入量为反应料的1—5％。

作为另一种优选方案，所述氮肥加入量为反应料的2—3％。

作为一种优选方案，所述氮肥为尿素、氨水中的一种。

作为一种优选方案，所述碳化硅细结晶加入量为反应料的5—50％。

作为另一种优选方案，所述碳化硅细结晶加入量为反应料的10—40％。

作为另一种优选方案，所述碳化硅细结晶加入量为反应料的20—30％。

作为一种优选方案，所述碳化硅细结晶的颗粒范围在1—1000微米。

本发明有如下优点：

1、添加氮肥和碳化硅细结晶冶炼绿色碳化硅磨料，取材容易，生产成本低。

2、氮肥作为添加剂在炉温作用下分解为氮气，使反应区在氮气气氛下生成绿色碳化硅，避免了热损失的增大，节约了电能。

附图说明

图1为本发明实施例所用冶炼炉炉体内部截面示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，碳质材料和二氧化硅材料的混合方法与常规技术相同，其它实施例同此。

将灰份在2.5％—3％的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度不大于3mm的不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为1—6mm之间的不同粒度石英砂混合体备用，按硅碳比1.4—1.7之间不同比例将上述备好的煤粉、石英砂混合在一起为反应料，按反应料重量的0.1％加入尿素，按反应料重量的1％加入粒度在1—20微米的任意粒度碳化硅细结晶混合体，首次开炉时的碳化硅细结晶可直接购买商品。将各原料混合均匀后装在炉心1周围，形成反应区2。在反应区2外面装入保温料3。装好的冶炼炉送电冶炼，冶炼完成后，进行冷却、出炉、分级。将高品位绿色碳化硅分出做为产品，将低品位碳化硅细结晶分出并粉碎，加入下一炉次。如此循环生产。

实施例二：