专利名称：一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法
技术领域：
本发明属于碳化硅冶炼技术领域，涉及到一种冶炼绿色碳化硅磨料的 方法。
背景技术：
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，在一 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，其发明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。
发明内容
本发明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。 本发明的技术方案是
一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法，其冶炼炉为电阻炉，反应料为碳质 材料和二氧化硅材料，反应料按硅碳比为1.4至1.7混合，按混合物料重
量的0.1%—7%加入氮肥，按反应料重量的1%—80%加入碳化硅细结晶，
混匀后装在炉心周围，送电冶:冻即得。
作为一种优选方案，所述碳质材料为灰份在2.5%—5.5%之间的无烟煤。
作为另一种优选方案，所述碳质材料为灰份在0.5%—1.2%之间的不同 灰份石油焦的混合。
作为一种优选方案，所述氮肥加入量为反应料的1一5%。 作为另一种优选方案，所述氮肥加入量为反应料的2—3%。 作为一种优选方案，所述氮肥为尿素、氨水中的一种。 作为一种优选方案，所述碳化硅细结晶加入量为反应料的5—50%。
作为另一种优选方案，所述碳化硅细结晶加入量为反应料的10—40%。 作为另一种优选方案，所述碳化硅细结晶加入量为反应料的20—30%。
作为一种优选方案，所述碳化硅细结晶的颗粒范围在1一1000微米。 本发明有如下优点
1、 添加氮肥和碳化硅细结晶冶炼绿色碳化硅磨料，取材容易，生产 成本低。
2、 氮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。
图1为本发明实施例所用冶炼炉炉体内部截面示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示为普通的碳化硅冶炼炉，碳质材料和二氧化硅材料的混合 方法与常规技术相同，其它实施例同此。
将灰份在2.5。/。一3Q/。的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度不大于3mm的 不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为1—6mm之间的不同粒度石英砂混合 体备用，按硅碳比1.4一1.7之间不同比例将上述备好的煤粉、石英砂混合 在一起为反应料，按反应料重量的0.1%加入尿素，按反应料重量的1%加 入粒度在l一20微米的任意粒度碳化硅细结晶混合体，首次开炉时的碳化 硅细结晶可直接购买商品。将各原料混合均匀后装在炉心1周围，形成反 应区2。在反应区2外面装入保温料3。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做为产品，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，将灰份在3%-4%的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度不 大于3mm的不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为l一6mm之间的不同粒 度石英砂混合体备用，将上述备好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4一1.7之间 的不同比例混合在一起为反应料，按反应料重量的1%加入尿素，按反应 料重量的20%加入粒度在15—50微米的任意粒度碳化硅细结晶混合体， 首次开炉时的碳化硅细结晶可直接购买商品。将各原料混合均匀后装在炉 心1周围，形成反应区2。在反应区2外面装入保温料3。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 出做为产品，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，将灰份在3.5%—5.5%的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度 不大于3mm的不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为l一6mm之间的不同 粒度石英砂混合体备用，将上述备好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4—1.7之 间的不同比例混合在一起为反应料，按反应料重量的2%加入氨水，氨水 为市售常规工业氨水，按反应料重量的30%加入粒度在100—200微米的 任意粒度碳化硅细结晶混合体，首次开炉时的碳化硅细结晶可直接购买商 品。将各原料混合均匀后装在炉心1周围，形成反应区2。在反应区2外 面装入保温料3。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做为产品，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，将灰份在4%—5%的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度不 大于3mm的不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为1—6mm之间的不同粒 度石英砂混合体备用，将上述备好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4一1.7之间 的不同比例混合在一起为反应料，按反应料重量的4%加入尿素，按反应 料重量的40%加入粒度在300—500微米的任意粒度碳化硅细结晶混合体， 首次开炉时的碳化硅细结晶可直接购买商品。将各原料混合均匀后装在炉 心1周围，形成反应区2。在反应区2外面装入保温料3。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 出做为产品，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，将灰份在3%~4.5%的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度不大于3mm的不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为l一6mm之间的不同 粒度石英砂混合体备用，将上述备好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4一1.7之 间的不同比例混合在一起为反应料，按反应料重量的5%加入氨水，氨水 为市售常规工业氨水，按反应料重量的50%加入粒度在400—800微米的 任意粒度碳化硅细结晶混合体，首次开炉时的碳化硅细结晶可直接购买商 品。将各原料混合均匀后装在炉心1周围，形成反应区2。在反应区2外 面装入保温料3。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做为产品，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，将灰份在2.5%—5.5%的不同灰份无烟煤混合破碎成粒度 不大于3mm的不同粒度煤粉混合体备用，取粒度为l一6mm之间的不同 粒度石英砂混合体备用，将上述备好的煤粉、石英砂按硅碳比1.4—1.7之 间的不同比例混合在一起为反应料，按反应料重量的7%加入尿素，按反 应料重量的80%加入粒度在IO—IOOO微米的任意粒度碳化硅细结晶混合 体，首次开炉时的碳化硅细结晶可直接购买商品。将各原料混合均匀后装 在炉心1周围，形成反应区2。在反应区2外面装入保温料3。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 硅分出做为产品，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。
实施例七
其它方案同实施例一，此例尿素加入量为反应料重量的2.5%，碳化硅 细结晶混合体的加入量为反应料重量的10%。 实施例八其它方案同实施例三，此例尿素加入量为反应料重量的3%，碳化硅
细结晶混合体的加入量为反应料重量的5%。
本发明的实施例不限于上述几种，任何依据本发明技术方案及具体实 施方式的方案组合所构成的实施例，都用于支持本发明，落入本发明的保 护范围。
权利要求
1、一种冶炼绿色碳化硅磨料的方法，其冶炼炉为电阻炉，反应料为碳质材料和二氧化硅材料，反应料按硅碳比为1.4至1.7混合，按反应料重量的0.1％—7％加入氮肥，按反应料重量的1％—80％加入碳化硅细结晶，混匀后装在炉心周围，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，碳质材料为灰 份在2.5%—5.5%之间的无烟煤。
3、 如权利要求1所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，氮肥加入量为 反应料的1—5%。
4、 如权利要求1所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，氮肥加入量为 反应料的2—3%。
5、 如权利要求l、 3或4中任一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。
6、 如权利要求1所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，碳化硅细结晶 加入量为反应料的5—50%。
7、 如权利要求1所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，碳化硅细结晶 加入量为反应料的10—40%。
8、 如权利要求1所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方法，碳化硅细结晶 加入量为反应料的20—30%。
9、 如权利要求1、 6、 7或8中任一所述的冶炼绿色碳化硅磨料的方 法，碳化硅细结晶的颗粒范围在1—1000微米。
全文摘要
本发明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，反应料中采用氮肥作添加剂，在反应料中加入绿色碳化硅细结晶，添加氮肥和绿色碳化硅细结晶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。
文档编号C01B31/00GK101434391SQ20071018679
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者贾玉东 申请人:贾玉东