[发明专利]一种用不粘煤干馏的半焦生产碳化硅的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及碳化硅的生产，该方法尤其适用不粘煤或褐煤、长焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤干馏的半焦代替焦炭、石油焦、木屑作为含碳原料生产碳化硅。

背景技术

碳化硅存在于大自然，为罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石，在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火材料中，碳化硅为应用最广泛，称为金刚砂耐火砂。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方体，比重3.20-3.25，显微硬度2840-3320kg/mm。

本发明用不粘煤或褐煤、长焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤干馏的半焦代替焦炭、石油焦、木屑、生产碳化硅，提高生产碳化硅含碳原料的质量，降低生产碳化硅的成本，为企业的节能减排做出了重要的示范作用。

发明内容

本发明的目在于：提供含碳原料，即低灰不粘煤或褐煤或长焰煤或弱粘煤或1/2中粘煤，经干馏生产的碳化硅，成本低、质量好。

本发明的目的是这样实现的：一种用不粘煤干馏的半焦生产碳化硅的方法，选用灰份小于8%、不粘煤或弱粘煤或长焰煤或褐煤或1/2中粘煤，经焦炉，在900-1100℃下干馏，至挥发份小于2%，再经破碎机破碎至小于2毫米；将石英砂与破碎的半焦按重量百分比78:22的比例，置于搅拌机混匀，经电阻炉1200-2600℃冶炼，得碳化硅。

本发明选料科学合理，方法简单易行，由于干馏的半焦的灰份<10%，低于用焦炭做含碳原料生产碳化硅，可以提高碳化硅的纯度；由于干馏的半焦的水份<1%、挥发份<2%，低于石油焦做含碳原料生产碳化硅，相比降低了电耗；由于干馏的半焦的破碎与石英砂更易于混匀，加快了生成碳化硅的反应速度，提高碳化硅产品的均匀度；由于干馏的半焦的灰份<10%、挥发份<2%，因此固定碳含量高于木屑作含碳原料生产碳化硅；其发明构思与技术手段，彰显技术进步。

 

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步说明。

生产碳化硅的步骤：

选用低灰（灰小于8%）、不粘煤或弱粘煤或长焰煤或褐煤或1/2中粘煤，用4*55孔顶装焦炉，经1100℃的干馏，至挥发分小于2%，再将干馏的半焦再用反击式破碎机（MFB-50）破碎至1.8毫米；采用石英砂与破碎至1.8毫米的半焦按重量百分比78:22比例，置于搅拌机混匀后进入电阻炉，经2600℃冶炼而生成碳化硅，其反应式为：SiO₂+C→SiC+CO₂。

本发明的技术效果验证：

本方法与使用焦炭的比较

1）质量优于焦炭：由于优质的不粘煤的储量远大于焦煤量，选用的低灰、低硫、不粘煤干馏，半焦的灰份低于电石焦，灰份<10%、全水<1%，挥发份<2%，因此固定碳含量比焦碳高2%以上，因为灰低、水低，可以降低电耗，提高碳化硅的纯度。

2）不粘煤干馏的半焦比焦炭易于破碎。

本方法与使用石油焦的比较

不粘煤干馏的半焦作为含碳碳化硅原料其挥发份、硫份、水份都低于石油焦，可以降低电耗。

本发明与使用木屑的比较

不粘煤干馏的半焦的固定碳含量大于85%，高于用木屑做原料的固定碳含量，且挥发份小于2%，也远低于木屑的挥发份。

综上所述：本方法选用不粘煤干馏的半焦与石英砂混匀，经电阻炉生产的碳化硅，其成本低于常用的焦炭、石油焦、木屑，与之相比该原料充足、质量好，生产的产品质量均匀、杂质少、电耗低。