[发明专利]绿碳化硅反应混合料及利用其完成的合成工艺及装料隔板

说明书

技术领域

本发明涉及冶炼化工技术领域,尤其是一种绿碳化硅合成反应混合料及专用装料隔板及利用该混合料的绿碳化硅合成方法。

背景技术

目前绿碳化硅生产时，特别是在合成工艺中，采用合成炉进行生产，其合成炉的炉膛为一长槽体，槽体的两端设有电极，在电极之间的槽体从中心向四周依次划分成炉芯区、反应料区和焙烧料区，在炉芯区装填导电石墨，在反应料区装填反应料，在焙烧料区装填焙烧料，导电石墨周围的反应料区由于距离导电石墨的远近，在实际生产中的温度的差异，又分成了分解区和反应区，即距电石墨较近的区域为分解区，即距电石墨较远的反应料区为反应区，详见附图1。

目前的生产中，是将石英砂和石油焦混合料作为焙烧料，在新一轮合成时，将上一炉的炉底使用过的焙烧料加入到本轮生产的反应区。 这种将一次焙烧后的炉底混合料直接投入反应区情况，导致一次焙烧后绿碳化硅生成及成色效果不好。

另外，原生产工艺过程中所采用的一次炉底部焙烧方法，焙烧过后的物料投入到下一炉的反应区及分解区。这种一次焙烧后直接投入反应区情况，因为物料密度较大，导致炉内能量向两侧传导、辐射较慢。

由于行业的不断进步，各厂家建造的冶炼炉逐渐增大，填装料时间过长，增加作业量，影响作业进度。

传统碳化硅冶炼工艺所使用的炉芯隔板是分为两部分的，见附图1，靠近炉芯体的为Ⅲ部分解区（由焙烧料填充），再外侧是Ⅳ部反应区，物料分别装入Ⅲ部区和Ⅳ部区，极其容易造成填充物料时困难，Ⅲ、Ⅳ部区相互混料，延长了作业时间。

原有碳化硅生产工艺侧部的分解区与反应区之间有隔板，在冶炼过程中不容易掌握分隔点，分解不到临界点导致Ⅲ部区域生产低品位碳化硅（有效成分不同），分解超过临界点导致4部反应区物料损失。从而影响产品产量及质量。

随着能源型原材料煤炭价格的不断上调，电价也随之上浮，上述不足给碳化硅行业带来了巨大的生产成本。碳化硅生成反应是一个吸热反应，在高温（约1800～2600℃）条件下进行。就同样恒功率冶炼时长下（冶炼时长一般为28小时左右），势必需要更多的热能才能生产出品质较高的绿碳化硅。长此以往就会导致碳化硅品质下降，生产成本加大，特别是吨耗电方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效地提高炉内热传导及辐射速度，降低单耗指标（特别是单耗电指标），减少作业时间，大大改善了碳化硅生产成本，节约作业时间，进而提高产品品质和降低生产成本的绿碳化硅反应混合料及利用其完成的绿碳化硅合成工艺，另外还提供一种结构简单、经济实用的专用于装填绿碳化硅反应混合料的装料隔板。

本发明公开了一种绿碳化硅反应混合料，其特征在于包括以下重量比的物料混合而成：

在1重量份焙烧料中加入0.2～0.6重量份石英砂、0.18～0.55份石油焦、0.1～0.3份碳化硅回炉料、0.3～0.7份细结晶混合；

所述石英砂的SiO₂含量≥99.3%、Al₂O₃含量≤0.3%、Fe₂O₃含量≤0.2%、CaO含量≤0.1%、灼减含量≤0.2%；

所述石油焦的固定碳≥90%、灰份≤0.8%、挥发份≤7%、硫份≤1%；

所述焙烧料为前轮绿碳化硅合成反应后得到，其中的Sic含量20～25%、SiO₂含量25～35%、Al₂O₃ 含量2～4%、MgO 含量0.01～0.03%、CaO 含量0.3～0.6%、Fe₂O₃ 含量0.05～0.2%、F·C含量 2～5%、NaCl 含量0.1～0.3%；

所述的碳化硅回炉料的SiO₂含量≥90%、F·C含量≤0.2%、Fe₂O₃含量≤0.15%；

所述细结晶的SiO₂含量≥90%、F·C含量≤2%、Fe₂O₃含量≤0.3%。

上述组份中还可以含有盐，其NaCl含量≥95%，不溶物≤2%，水份＜5%，粒度≤5mm。