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碳化矽工藝過程簡述

文章出處☁│:金嶺環保點選率☁│:釋出時間☁│:19-02-09

  碳化矽工藝過程簡述(一)

  碳化矽磨料通常以石英₪╃、石油焦炭為主要原料✘✘✘·。它們在備料工序中經過機械加工·✘,成為合適的粒度·✘,然後按照化學計算·✘,混合成為爐料✘✘✘·。磨料調節爐料的透氣性·✘,在配爐料時要加適量的木屑✘✘✘·。制煉綠碳化矽時·✘,爐料中還要加適量的食鹽✘✘✘·。

  爐料裝在間歇式電阻爐內✘✘✘·。電阻爐兩端是端牆·✘,近中心處有石墨電極✘✘✘·。爐芯體即連於兩電極之間✘✘✘·。爐芯周圍裝的是參加反應的爐料·✘,外部則是保溫料✘✘✘·。制煉時·✘,電爐供電·✘,爐芯體溫度上升·✘,達到2600~2700℃✘✘✘·。電熱透過爐芯表面傳給爐料·✘,使之逐漸加熱·✘,達到1450℃以上時·✘,即發生化學反應·✘,生成碳化矽·✘,並逸出一氧化碳✘✘✘·。隨著時間的推移·✘,爐料高溫範圍不斷擴大·✘,形成的碳化矽也越來越多✘✘✘·。它在爐內不斷形成·✘,蒸發移動·✘,結晶長大·✘,聚整合為一個圓筒形的結晶筒✘✘✘·。結晶筒的內壁因受高溫·✘,超過2600℃的部分就開始分解✘✘✘·。分解出的矽又與爐料中的碳結合而成為新的碳化矽✘✘✘·。爐自送電初期·✘,電熱主要部分用於加熱爐料·✘,而用以形成碳化矽的熱量只是較少的一部分✘✘✘·。送電中期·✘,形成碳化矽所用的熱量所佔比例較大✘✘✘·。送電後期·✘,熱損失佔主要部分✘✘✘·。調整送電功率與時間的關係·✘,優選出最有利的停電時間·✘,以期獲得最好的電熱利用率✘✘✘·。大功率電阻爐通常選擇送電時間在24小時左右·✘,以利作業安排✘✘✘·。在此基礎上·✘,調整電爐功率與爐子規格的關係✘✘✘·。

  電阻爐送電過程中·✘,除了形成碳化矽這一基本反應外·✘,爐料中各種雜質也發生一系列化學的和物理的變化·✘,併發生位移✘✘✘·。食鹽亦然✘✘✘·。爐料在制煉過程中不斷減少·✘,爐料表面變形下沉✘✘✘·。反應所形成的一氧化碳則瀰漫於大氣中·✘,成為汙染周圍大氣的有害成分✘✘✘·。

  停電後·✘,反應過程基本結束✘✘✘·。但由於爐子很大·✘,蓄熱量就很大·✘,一時冷卻不了·✘,爐內溫度還足以引起化學反應·✘,因此·✘,爐表面仍繼續有少量一氧化碳逸出✘✘✘·。對於大功率電爐來說·✘,延續的殘餘反應可達3~4小時✘✘✘·。這時的反應比起送電時的反應來說·✘,是微不足道的✘✘✘·。但因為當時爐表面溫度已經下降·✘,一氧化碳燃燒更不徹底✘✘✘·。從勞動保護角度來說·✘,仍應予以足夠重視✘✘✘·。

  停電後經過一段時間冷卻·✘,就可以拆除爐牆·✘,然後逐步取出爐內各種物料✘✘✘·。

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