一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法技术

本发明专利技术提供一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法，解决了现有技术对冶炼炉有损坏、产品有局限性、生产成本高的不足，反应料中采用氮肥或铵肥作添加剂，冶炼绿色碳化硅磨料，取材容易，生产成本低，可以制取符合规格的绿色碳化硅磨料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳化硅冶炼
，涉及到一种冶炼绿色碳化硅磨料的 方法。
技术介绍
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，造成冶炼炉墙寿命縮短，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，是在 -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，其专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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。 本专利技术的技术方案是，其冶炼炉为电阻炉，反应料为纯度 范围在70%—98.5%的碳化硅结晶，在反应料中加入占反应料总重量的0.01%—20°/。的氮肥或铵肥，混匀后装在石墨炉芯周围，外围装入保温料，送电冶炼即得。作为一种优选方案，将碳化硅结晶和氮肥或铵肥混匀后，加入占反应料总重量的1%—70%的二氧化硅和碳质材料，二氧化硅和碳质材料硅碳比 为1.5至1.7。作为一种优选方案，碳化硅结晶的颗粒范围在不超过5毫米。作为一种优选方案，氮肥为尿素、氨水中的一种。作为一种优选方案，铵肥为氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的一种或任意 两种或三种的混合物。作为一种优选方案，作为反应料的碳化硅结晶纯度范围在85%—98%， 氮肥或铵肥加入量占反应料总重量的0. 1%—8% 。作为一种优选方案，作为反应料的碳化硅结晶纯度范围在90%—97%， 氮肥或铵肥加入量占反应料总重量的1%—6% 。作为一种优选方案，作为反应料的碳化硅结晶纯度范围在93%—96%， 氮肥或铵肥加入量占反应料总重量的2%—4% 。作为一种优选方案，二氧化硅和碳质材料加入量占反应料总重量的 10%—50%。作为一种优选方案，二氧化硅和碳质材料加入量占反应料总重量的 20%—30%。作为一种优选方案，保温料层内装入一层配比为1.5至1.7的二氧化硅和碳质材料混合料，装入量占反应料总重量的20%—50%。作为一种优选方案，碳质材料为石油焦或灰份在2%—5.5°/。之间无烟煤。本专利技术有如下优点1、 添加氮肥、铵肥冶炼绿色碳化硅磨料，取材容易，生产成本低。2、 氮肥或铵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为本专利技术实施例所用冶炼炉炉体内部截面示意图。 具体实施例方式实施例一如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，包括石墨炉芯1、反应区2、保 温区3、炉墙4。将结晶纯度范围在97%—98.5%的黑色碳化硅原块破碎成 粒度不大于5mm的不同粒度碳化硅结晶混合体作为反应料备用，在破碎 的碳化硅结晶中加入占其重量的0.01%-0.1%的尿素，实际操作中按份进行 配比混合，搅拌均匀后，装在碳化硅冶炼炉石墨炉芯周围形成反应区，装 满为止，外围装入保温料形成保温区。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作为产品，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。实施例二如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，包括石墨炉芯1、反应区2、保 温区3、炉墙4。将结晶纯度范围在90%—98%的黑色碳化硅原块破碎成粒 度不大于4mm的不同粒度碳化硅结晶混合体作为反应料备用，在破碎的 碳化硅结晶中加入占其重量的0.05%-1%的氨水，实际操作中按份进行配比 混合，搅拌均匀后，装在碳化硅冶炼炉石墨炉芯周围形成反应区，装满为6止，外围装入保温料形成保温区。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作为产品，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。 实施例三如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，包括石墨炉芯1、反应区2、保 温区3、炉墙4。将结晶纯度范围在85%-92%的黑色碳化硅原块破碎成粒 度不大于3mm的不同粒度碳化硅结晶混合体作为反应料备用，在破碎的 碳化硅结晶中加入占其重量的1%-2%的氯化铵，实际操作中按份进行配比 混合，搅拌均匀后，装在碳化硅冶炼炉石墨炉芯周围形成反应区，装满为 止，外围装入保温料形成保温区。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作为产品，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。实施例四如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，包括石墨炉芯1、反应区2、保 温区3、炉墙4。将结晶纯度范围在80%-90%的黑色碳化硅原块破碎成粒 度不大于2mm的不同粒度碳化硅结晶混合体作为反应料备用，在破碎的 碳化硅结晶中加入占其重量的3%-6%的硫酸氨，实际操作中按份进行配比 混合，搅拌均匀后，装在碳化硅冶炼炉石墨炉芯周围形成反应区，装满为 止，外围装入保温料形成保温区。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作为产品，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。实施例五如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，包括石墨炉芯1、反应区2、保 温区3、炉墙4。将结晶纯度范围在75%-85%的黑色碳化硅原块破碎成粒度不大于lmm的不同粒度碳化硅结晶混合体作为反应料备用，在破碎的 碳化硅结晶中加入占其重量的5%-8%的碳酸铵，实际操作中按份进行配比 混合，搅拌均匀后，装在碳化硅冶炼炉石墨炉芯周围形成反应区，装满为 止，外围装入保温料形成保温区。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作为产品，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。实施例六如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，包括石墨炉芯1、反应区2、保 温区3、炉墙4。将结晶纯度范围在70%-80%的黑色碳化硅原块破碎成粒 度不大于0.5mm的不同粒度碳化硅结晶混合体作为反应料备用，在破碎的 碳化硅结晶中加入占其重量的10%-20%的氯化铵、硫酸铵和碳酸铵的混合 物，三种氨肥的实际使用量不限。实际操作中按份进行配比混合，搅拌均 匀后，装在碳化硅冶炼炉石墨炉芯周围形成反应区，装满为止，外围装入 保温料形成保温区。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作为产品，将低品位碳化硅细结晶分 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法，其冶炼炉为电阻炉，反应料为纯度范围在７０％－９８．５％的碳化硅结晶，在反应料中加入占反应料总重量的０．０１％－２０％的氮肥或铵肥，混匀后装在石墨炉芯周围，外围装入保温料，送电冶炼即得。

【技术特征摘要】
1、一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法，其冶炼炉为电阻炉，反应料为纯度范围在70％-98.5％的碳化硅结晶，在反应料中加入占反应料总重量的0.01％-20％的氮肥或铵肥，混匀后装在石墨炉芯周围，外围装入保温料，送电冶炼即得。2、 如权利要求1所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，将碳化硅结晶 和氮肥或铵肥混匀后，加入占反应料总重量的1%—70%的二氧化硅和碳质 材料，二氧化硅和碳质材料硅碳比为1.5至1.7。3、 如权利要求1或2所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，碳化硅结 晶的颗粒范围在不超过5亳米。4、 如权利要求1或2所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，氮肥为尿 素、氨水中的一种。5、 如权利要求1或2所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，铵肥为氯 化铵、硫酸铵、碳酸铵中的一种或任意两种或三种的混合物。6、 如权利要求1或2所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，作为反应 料的碳化硅结晶纯度范围在85%—98%，氮肥或铵肥加入量占反应料总重...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾玉东，
申请(专利权)人：贾玉东，
类型：发明
国别省市：64[]