專利名稱：一種冶煉綠色碳化硅磨料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于碳化硅冶煉技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種冶煉綠色碳化硅磨料的 方法。
背景技術(shù)：
通常冶煉綠色碳化硅磨料的方法，是用石油焦作為碳質(zhì)材料和石英
砂，按一定比例再加入1%—3%的氯化鈉添加劑混合后，裝入直槽型電阻 爐內(nèi)進(jìn)行冶煉生成。 一般情況下，作為冶煉綠色碳化硅碳質(zhì)原料的石油焦 灰份在0.5%—1.2%之間，而無煙煤的灰份在2.5%_5.5%之間，由于無煙 煤的灰份是石油焦灰份的5倍左右，因此，無煙煤作為碳質(zhì)材料和石英砂， 按一定比例再加入1%—3%的氯化鈉添加劑混合后，裝入直槽型電阻爐內(nèi) 進(jìn)行冶煉，不能生成綠色碳化硅磨料，只能生成黑色碳化硅磨料。
這種用石油焦作為碳質(zhì)材料添加食鹽冶煉綠色碳化硅磨料的方法有 很多缺點(diǎn)，可使冶煉爐料透氣性惡化，易造成"噴爐"，并且增加爐料的 熱傳導(dǎo)性，造成熱損失增大，使電能損失增大。沒有反應(yīng)的食鹽會(huì)對(duì)冶煉 爐墻造成腐蝕，造成冶煉爐墻壽命縮短，使生產(chǎn)成本增高。
中國專利CN1891866A公開了一種無色碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法，在一 個(gè)爐式升華系統(tǒng)中生長(zhǎng)了大尺寸的單晶碳化硅的方法，此方法是向升華系 統(tǒng)中加入含有硅和碳的原料氣體或粉末原料，并一起引入多種類型的拋光 的單晶籽晶和均衡含量的N型和P型摻雜劑，N型是氮摻雜劑，P型是鋁 摻雜劑，其發(fā)明目的是得到可以通過切割并加工成光彩逼真的無色人造寶 石。這種方法只能生成單顆碳化硅大結(jié)晶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點(diǎn)，提供一種取材容易、操作簡(jiǎn)便、成本較低的用氮肥做添加劑的冶煉綠色碳化硅磨料的方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種冶煉綠色碳化硅磨料的方法，其冶煉爐為電阻爐，反應(yīng)料為碳質(zhì) 材料和二氧化硅材料，反應(yīng)料按硅碳比為1.4至1.7混合，按混合物料重
量的0.1%—7%加入氮肥，按反應(yīng)料重量的1%—80%加入碳化硅細(xì)結(jié)晶，
混勻后裝在爐心周圍，送電冶:凍即得。
作為一種優(yōu)選方案，所述碳質(zhì)材料為灰份在2.5%—5.5%之間的無煙煤。
作為另一種優(yōu)選方案，所述碳質(zhì)材料為灰份在0.5%—1.2%之間的不同 灰份石油焦的混合。
作為一種優(yōu)選方案，所述氮肥加入量為反應(yīng)料的1一5%。 作為另一種優(yōu)選方案，所述氮肥加入量為反應(yīng)料的2—3%。 作為一種優(yōu)選方案，所述氮肥為尿素、氨水中的一種。 作為一種優(yōu)選方案，所述碳化硅細(xì)結(jié)晶加入量為反應(yīng)料的5—50%。
作為另一種優(yōu)選方案，所述碳化硅細(xì)結(jié)晶加入量為反應(yīng)料的10—40%。 作為另一種優(yōu)選方案，所述碳化硅細(xì)結(jié)晶加入量為反應(yīng)料的20—30%。
作為一種優(yōu)選方案，所述碳化硅細(xì)結(jié)晶的顆粒范圍在1一1000微米。 本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 添加氮肥和碳化硅細(xì)結(jié)晶冶煉綠色碳化硅磨料，取材容易，生產(chǎn) 成本低。
2、 氮肥作為添加劑在爐溫作用下分解為氮?dú)?，使反?yīng)區(qū)在氮?dú)鈿夥?br> 下生成綠色碳化硅，避免了熱損失的增大，節(jié)約了電能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所用冶煉爐爐體內(nèi)部截面示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
如圖1所示為普通的碳化硅冶煉爐，碳質(zhì)材料和二氧化硅材料的混合 方法與常規(guī)技術(shù)相同，其它實(shí)施例同此。
將灰份在2.5。/。一3Q/。的不同灰份無煙煤混合破碎成粒度不大于3mm的 不同粒度煤粉混合體備用，取粒度為1—6mm之間的不同粒度石英砂混合 體備用，按硅碳比1.4一1.7之間不同比例將上述備好的煤粉、石英砂混合 在一起為反應(yīng)料，按反應(yīng)料重量的0.1%加入尿素，按反應(yīng)料重量的1%加 入粒度在l一20微米的任意粒度碳化硅細(xì)結(jié)晶混合體，首次開爐時(shí)的碳化 硅細(xì)結(jié)晶可直接購買商品。將各原料混合均勻后裝在爐心1周圍，形成反 應(yīng)區(qū)2。在反應(yīng)區(qū)2外面裝入保溫料3。裝好的冶煉爐送電冶煉，冶煉完 成后，進(jìn)行冷卻、出爐、分級(jí)。將高品位綠色碳化硅分出做為產(chǎn)品，將低 品位碳化硅細(xì)結(jié)晶分出并粉碎，加入下一爐次。如此循環(huán)生產(chǎn)。
實(shí)施例二
如圖1所示，將灰份在3%-4%的不同灰份無煙煤混合破碎成粒度不 大于3mm的不同粒度煤粉混合體備用，取粒度為l一6mm之間的不同粒 度石英砂混合體備用，將上述備好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4一1.7之間 的不同比例混合在一起為反應(yīng)料，按反應(yīng)料重量的1%加入尿素，按反應(yīng) 料重量的20%加入粒度在15—50微米的任意粒度碳化硅細(xì)結(jié)晶混合體， 首次開爐時(shí)的碳化硅細(xì)結(jié)晶可直接購買商品。將各原料混合均勻后裝在爐 心1周圍，形成反應(yīng)區(qū)2。在反應(yīng)區(qū)2外面裝入保溫料3。裝好的冶煉爐 送電冶煉，冶煉完成后，進(jìn)行冷卻、出爐、分級(jí)。將高品位綠色碳化硅分 出做為產(chǎn)品，將低品位碳化硅細(xì)結(jié)晶分出并粉碎，加入下一爐次。如此循 環(huán)生產(chǎn)。實(shí)施例三
如圖1所示，將灰份在3.5%—5.5%的不同灰份無煙煤混合破碎成粒度 不大于3mm的不同粒度煤粉混合體備用，取粒度為l一6mm之間的不同 粒度石英砂混合體備用，將上述備好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4—1.7之 間的不同比例混合在一起為反應(yīng)料，按反應(yīng)料重量的2%加入氨水，氨水 為市售常規(guī)工業(yè)氨水，按反應(yīng)料重量的30%加入粒度在100—200微米的 任意粒度碳化硅細(xì)結(jié)晶混合體，首次開爐時(shí)的碳化硅細(xì)結(jié)晶可直接購買商 品。將各原料混合均勻后裝在爐心1周圍，形成反應(yīng)區(qū)2。在反應(yīng)區(qū)2外 面裝入保溫料3。裝好的冶煉爐送電冶煉，冶煉完成后，進(jìn)行冷卻、出爐、 分級(jí)。將高品位綠色碳化硅分出做為產(chǎn)品，將低品位碳化硅細(xì)結(jié)晶分出并 粉碎，加入下一爐次。如此循環(huán)生產(chǎn)。
實(shí)施例四
如圖1所示，將灰份在4%—5%的不同灰份無煙煤混合破碎成粒度不 大于3mm的不同粒度煤粉混合體備用，取粒度為1—6mm之間的不同粒 度石英砂混合體備用，將上述備好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4一1.7之間 的不同比例混合在一起為反應(yīng)料，按反應(yīng)料重量的4%加入尿素，按反應(yīng) 料重量的40%加入粒度在300—500微米的任意粒度碳化硅細(xì)結(jié)晶混合體， 首次開爐時(shí)的碳化硅細(xì)結(jié)晶可直接購買商品。將各原料混合均勻后裝在爐 心1周圍，形成反應(yīng)區(qū)2。在反應(yīng)區(qū)2外面裝入保溫料3。裝好的冶煉爐 送電冶煉，冶煉完成后，進(jìn)行冷卻、出爐、分級(jí)。將高品位綠色碳化硅分 出做為產(chǎn)品，將低品位碳化硅細(xì)結(jié)晶分出并粉碎，加入下一爐次。如此循 環(huán)生產(chǎn)。
實(shí)施例五
如圖1所示，將灰份在3%~4.5%的不同灰份無煙煤混合破碎成粒度不大于3mm的不同粒度煤粉混合體備用，取粒度為l一6mm之間的不同 粒度石英砂混合體備用，將上述備好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4一1.7之 間的不同比例混合在一起為反應(yīng)料，按反應(yīng)料重量的5%加入氨水，氨水 為市售常規(guī)工業(yè)氨水，按反應(yīng)料重量的50%加入粒度在400—800微米的 任意粒度碳化硅細(xì)結(jié)晶混合體，首次開爐時(shí)的碳化硅細(xì)結(jié)晶可直接購買商 品。將各原料混合均勻后裝在爐心1周圍，形成反應(yīng)區(qū)2。在反應(yīng)區(qū)2外 面裝入保溫料3。裝好的冶煉爐送電冶煉，冶煉完成后，進(jìn)行冷卻、出爐、 分級(jí)。將高品位綠色碳化硅分出做為產(chǎn)品，將低品位碳化硅細(xì)結(jié)晶分出并 粉碎，加入下一爐次。如此循環(huán)生產(chǎn)。 實(shí)施例六
如圖1所示，將灰份在2.5%—5.5%的不同灰份無煙煤混合破碎成粒度 不大于3mm的不同粒度煤粉混合體備用，取粒度為l一6mm之間的不同 粒度石英砂混合體備用，將上述備好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4—1.7之 間的不同比例混合在一起為反應(yīng)料，按反應(yīng)料重量的7%加入尿素，按反 應(yīng)料重量的80%加入粒度在IO—IOOO微米的任意粒度碳化硅細(xì)結(jié)晶混合 體，首次開爐時(shí)的碳化硅細(xì)結(jié)晶可直接購買商品。將各原料混合均勻后裝 在爐心1周圍，形成反應(yīng)區(qū)2。在反應(yīng)區(qū)2外面裝入保溫料3。裝好的冶 煉爐送電冶煉，冶煉完成后，進(jìn)行冷卻、出爐、分級(jí)。將高品位綠色碳化 硅分出做為產(chǎn)品，將低品位碳化硅細(xì)結(jié)晶分出并粉碎，加入下一爐次。如 此循環(huán)生產(chǎn)。
實(shí)施例七
其它方案同實(shí)施例一，此例尿素加入量為反應(yīng)料重量的2.5%，碳化硅 細(xì)結(jié)晶混合體的加入量為反應(yīng)料重量的10%。 實(shí)施例八其它方案同實(shí)施例三，此例尿素加入量為反應(yīng)料重量的3%，碳化硅
細(xì)結(jié)晶混合體的加入量為反應(yīng)料重量的5%。
本發(fā)明的實(shí)施例不限于上述幾種，任何依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案及具體實(shí) 施方式的方案組合所構(gòu)成的實(shí)施例，都用于支持本發(fā)明，落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種冶煉綠色碳化硅磨料的方法，其冶煉爐為電阻爐，反應(yīng)料為碳質(zhì)材料和二氧化硅材料，反應(yīng)料按硅碳比為1.4至1.7混合，按反應(yīng)料重量的0.1％—7％加入氮肥，按反應(yīng)料重量的1％—80％加入碳化硅細(xì)結(jié)晶，混勻后裝在爐心周圍，送電冶煉即得。
2、 如權(quán)利要求1所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法，碳質(zhì)材料為灰 份在2.5%—5.5%之間的無煙煤。
3、 如權(quán)利要求1所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法，氮肥加入量為 反應(yīng)料的1—5%。
4、 如權(quán)利要求1所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法，氮肥加入量為 反應(yīng)料的2—3%。
5、 如權(quán)利要求l、 3或4中任一所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法， 氮肥為尿素、氨水中的一種。
6、 如權(quán)利要求1所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法，碳化硅細(xì)結(jié)晶 加入量為反應(yīng)料的5—50%。
7、 如權(quán)利要求1所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法，碳化硅細(xì)結(jié)晶 加入量為反應(yīng)料的10—40%。
8、 如權(quán)利要求1所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方法，碳化硅細(xì)結(jié)晶 加入量為反應(yīng)料的20—30%。
9、 如權(quán)利要求1、 6、 7或8中任一所述的冶煉綠色碳化硅磨料的方 法，碳化硅細(xì)結(jié)晶的顆粒范圍在1—1000微米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冶煉綠色碳化硅磨料的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)冶煉爐有損壞、產(chǎn)品有局限性、生產(chǎn)成本高的不足，反應(yīng)料中采用氮肥作添加劑，在反應(yīng)料中加入綠色碳化硅細(xì)結(jié)晶，添加氮肥和綠色碳化硅細(xì)結(jié)晶冶煉綠色碳化硅磨料，取材容易，生產(chǎn)成本低，可以制取符合規(guī)格的綠色碳化硅磨料。
文檔編號(hào)C01B31/00GK101434391SQ20071018679
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者賈玉東 申請(qǐng)人:賈玉東