[发明专利]一种碳化硼生产工艺

权利要求书

1.一种碳化硼生产工艺，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：先将原材料制成糊状物料，然后通过制粒机制成颗粒物料，所述原材料包括硼酸、多种碳素材料、水以及粘接剂；

步骤2：将适量颗粒物料投入长晶装置进行长晶处理，每隔4-5小时，往长晶装置内添加适量颗粒物料，添加2-3次，对长晶过程中产生的烟气进行冷却、净化处理并收集其中的原材料后再排放，最后一次添加颗粒物料8-10小时后长晶结束；

步骤3：长晶结束后将长晶完成的块状碳化硼取出，自然冷却后，剥离其表面未参与长晶的原材料后，将剩下的块状碳化硼进行破碎、酸洗、研磨处理，根据需要制成粒度不同的碳化硼颗粒；

步骤4：将步骤2中收集的原材料、步骤3中剥离的原材料重新投至长晶装置进行二次利用。

2.根据权利要求1所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：步骤1中的制粒机包括中空的底座（1），所述底座（1）上设有筒体（2），所述筒体（2）上部设有进料仓（3），筒体（2）内设有转杆（4），所述转杆（4）上设有螺旋推送叶（5），转杆（4）由设置在筒体（2）顶部的驱动电机（6）驱动其转动，筒体（2）底部沿周向设有多根出料管（7），所述出料管（7）与颗粒模具（8）的一端连接，颗粒模具（8）的另一端设有延伸至筒体（2）外部的方形管（9），底座（1）上设有气缸（10），所述气缸（10）的伸缩端设有支撑板（11），所述支撑板（11）的底部等间距设有多片在方形管（9）内上下移动的刀片（12），底座（1）外围设有集料槽（13），集料槽（13）的底部设有多个与所述颗粒模具（8）对应的镂空结构（15），对应集料槽（13）的下部设有收集斗（14），收集斗（14）的下部顺接有收集箱（16）。

3.根据权利要求1所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：步骤2中的长晶装置包括底托（17），所述底托（17）上设有坩埚（20），所述坩埚（20）的外部罩设有炉体（21），所述炉体（21）的外部沿轴向设有多块板架，所述底托（17）的上方通过多根立杆（18）支撑有顶板（19），底托（17）、顶板（19）之间转动设有多根分别与多块所述板架螺接的第一丝杆（24），多根所述第一丝杆（24）上均设有传动轮，多个所述第一传动轮通过传动带（26）传动连接，其中一根第一丝杆（24）由设置在顶板（19）上的第一伺服电机（25）通过齿轮结构驱动其转动；底托（17）、顶板（19）之间转动设有三根第二丝杆（27），每根所述第二丝杆（27）均与滑动安装在所述立杆（18）上的升降架（29）螺接，所述升降架（29）上还设有针对所述坩埚（20）的石墨电极（30），每根第二丝杆（27）均由各自的第二伺服电机（28）通过齿轮结构驱动其转动；顶板（19）上设有与坩埚（20）对应的排烟罩（22），所述排烟罩（22）的顶部设有排烟管（23）。

4.根据权利要求2所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：所述颗粒模具（8）包括一端与所述出料管（7）螺接的连接筒（8-1），所述连接筒（8-1）的内部设有隔板（8-2），所述隔板（8-2）上沿周向设有多个通孔（8-3），挡板上还设有多根加热棒（8-4），连接筒（8-1）的另一端螺接有端头（8-5），所述端头（8-5）的中间设有出口（8-6），出口（8-6）外端设有与所述方形管（9）连接的方形接头（8-7），所述加热棒（8-4）延伸至所述出口（8-6）处。

5.根据权利要求3所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：所述坩埚（20）的底部设有多根支撑腿（31），所述支撑腿（31）的底部设有万向轮，底托（17）上开设有两道与所述支撑腿（31）对应的凹槽。

6.根据权利要求1所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：所述步骤1中的原材料还包括发泡剂。

7.根据权利要求1所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：所述步骤1中硼酸与碳素材料的份量比为5:1。

8.根据权利要求6所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：所述发泡剂采用碳酸氢钠。

9.根据权利要求3所述的碳化硼生产工艺，其特征在于：步骤2中每次往所述长晶装置中添加颗粒物料，第二伺服电机（28）转动，使得石墨电极（30）向上提升，控制石墨电极（30）伸入坩埚（20）内原材料表面以下的深度为原材料总深度的1/5-2/5。