×
31.05.2019
219.017.712d

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002689586
Дата охранного документа
28.05.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано при получении абразивных материалов. Нефтяной кокс перед укладкой керна в печь сопротивления пропитывают водным раствором поваренной соли, создавая влажность нефтяного кокса 5-15 мас. %. Затем керн из пропитанного нефтяного кокса укладывают в центр печи между электрическими контактами, загружают шихту из кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей. Включают печь под напряжение для проведения синтеза карбида кремния. Снижается время набора полной мощности печи и увеличивается производительность печи. 6 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники

Изобретение относится к области производства абразивных материалов и может быть использовано при получении карбида кремния.

Уровень техники

Карбид кремния получают восстановлением кремнеземистых материалов с помощью углеродистых восстановителей в электрических печах сопротивления. Проводником тока в печи служит керн, выкладываемый из нефтяного кокса. Вокруг керна загружается шихта из кремнеземистого материала и углеродистых восстановителей. Нагреваясь под действием электрического тока керн служит источником высоких температур, под действием которых проходит синтез карбида кремния по реакции:

SiO2+3С=SiC+2СО.

Известен способ получения карбида кремния (патент РФ №2627428, С01В 31/04, опубл. 08.08.2017), включающий в себя загрузку в электрическую печь сопротивления вокруг керна шихты, состоящей из восстановителя и кварцита различных фракций и ведение восстановительной плавки. Недостатком данного технического решения невысокая производительность печи.

Из уровня техники известен способ укладки в электрическую печь сопротивления формованных из сырья и связующего заготовок при производстве карбида кремния (SU 90349, 12i, 37, заявлено 7.04.1948), выполненных в виде цилиндра с осевым каналом, при этом заготовки укладывают впритык торцами одна к другой, а получающийся, таким образом, по всей длине печи канал заполняют запрессованным углеродистым материалом для образования керна. Недостатком данного способа является большая продолжительность разогрева печи и вывода на полную мощность, что снижает производительность печи.

Близким по технической сути является способ получения карбида кремния в печи сопротивления, включающий загрузку в центр печи нефтяного кокса для формирования керна, загрузку шихты состоящей из кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей вокруг керна, включение печи под напряжение и набор электрической мощности, рабочего периода (когда печь находится под током), периода охлаждения, периода разгрузки и подготовки к следующему циклу. (Парада А.Н., Гасик М.И. Электротермия неорганических материалов, М, Металлургия, 1990, 232 с.). Недостатком данного способа является высокая продолжительность по времени (до 7 часов) набор полной мощности печи, что снижает производительность печи в каждом цикле работы печи под напряжением.

В основу изобретения поставлена задача сокращения времени выхода печи на полную мощность после включения печи.

Техническим результатом является повышения производительности печи сопротивления на производстве карбида кремния.

Раскрытие изобретения

Поставленная цель достигается тем, что во время подготовки печи к каждому циклу работы, нефтяной кокс керна пропитывают раствором поваренной соли и укладывают в центре печи между электрическими контактами. Учитывая, что удельное электросопротивление нефтяного кокса, которое составляет 0,200-0,220 Ом⋅М, значительно выше водного раствора поваренной соли (0,083 Ом⋅М), пропитка нефтяного кокса поваренной солью, за счет воле высокой проводимости, снижает время набора мощности, включенной после каждого цикла печи сопротивления, а это увеличивает время синтеза карбида кремния и производительность печи.

Осуществление способа

Заявленное техническое решение осуществляется следующим образом. В полупромышленной печи сопротивления, мощностью 85 кВт, проводили испытания по набору полной мощности печи после включения. Нефтяной кокс, перед укладкой в керн, пропитывали водным раствором поваренной соли, укладывали крен, загружали шихту и включали печь под напряжение. Контролировали время набора полной мощности и время работы на полной мощности. Для более точного расчета производительности печи, время работы на полной мощности установили 24 часа. После отключения печи, печь разбирали, извлекали карбид кремния и взвешивали. Рассчитывали часовую производительность печи за цикл работы печи под напряжением.

Пример 1. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс и формировали керн в центре печи, затем загружали шихту из кварцевого песка и нефтяного кокса для синтеза карбида кремния, включали печь под напряжение и проводили набор мощности. Время набора полной мощности (в типичных условиях) составило 6,2 часа. После набора мощности печь проработала 24 часа и было получено 255 кг карбида кремния. Общий цикл работы печи под напряжением составил 30,2 часа. Производительность печи составила 8,4 кг карбида кремния в час.

Пример 2. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс, пропитанный раствором поваренной соли до влажности 3 мас. %, и формировали керн в центре печи, затем загружали шихту из кварцевого песка и нефтяного кокса и включали печь под напряжение и проводили набор мощности. Время набора полной мощности составило 6,0 часа. После 24 часов работ 24 часа и было получено 257 кг карбида кремния. Общий цикл работы печи под напряжением составил 30,0 часов. Производительность печи составила 8, 5 кг карбида кремния в час.

Пример 3. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс и, пропитанный раствором поваренной соли, до влажности % мас. %, формировали керн в центре печи и после загрузки шихты включали печь под напряжение, проводили набор мощности и синтез карбида кремния. Время набора полной мощности составило 5,5 часа. После 24-часовой работы печи общий цикл работы печи под напряжением составил 29,5 часа. Производительность печи составила 8,64 кг карбида кремния в час.

Пример 4. В печь сопротивления загружали нефтяной кокс с раствором поваренной соли и влажностью 10 мас. %, формировали керн, загружали шихту, включали печь под напряжение и проводили набор мощности. Время набора полной мощности составило 4,8 часа. После набора мощности печь и 24 часов работы цикл работы печи под напряжением составил 28,8 часа. Производительность печи составила 8,85 кг карбида кремния в час.

Пример 5. В печь загружали нефтяной кокс для формировали керна, пропитанного раствором поваренной соли, с влажностью 15 мас. %, загружали шихту и включали печь под напряжение. Время набора полной мощности составило 5,4 часа. После 24-ти часов работы рассчитали производительность печи, которая составила 8,65 кг карбида кремния в час.

Пример 6. В печь загружали нефтяной кокс для создания керна, пропитанный раствором поваренной соли, с влажностью 18 мас. %, загружали шихту, включали печь под напряжение. Набор полной мощности составил 5,9 часа. 24 часа печь работала на полной мощности, с производительностью 8,52 кг/час.

Анализ производительности печи показал, что при пропитке нефтяного кокса, предназначенного для укладки в керн, водным раствором поваренной соли снижает время набора полной мощности печи. При влажности менее 5 мас. % время набора мощности снижается незначительно, из-за низкого электросопротивления керна, и, пропорционально повышается производительность печи. При влажности керна более 15% производительность печи не повышается, так как испарение влаги отрицательно сказывается на времени разогрева и производительности печи. Оптимальным считается пропитка нефтяного кокса, предназначенного для

Способ получения карбида кремния, включающий загрузку в печь сопротивления керна из нефтяного кокса и шихты из кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей, включение печи под напряжение для синтеза карбида кремния, отличающийся тем, что нефтяной кокс перед укладкой керна пропитывают водным раствором поваренной соли, создавая влажность нефтяного кокса керна 5-15 мас. %.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 26 items.
25.08.2017
№217.015.d1c2

Космическая система обзора небесной сферы для обнаружения небесных тел

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании космических систем обзора космического пространства для наблюдения и обнаружения опасных астероидов и комет, летящих к Земле со стороны Солнца. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621464
Дата охранного документа: 06.06.2017
26.08.2017
№217.015.e8a6

Способ получения карбида кремния

Изобретение относится к неорганической химии и касается технологии получения карбида кремния восстановлением в электрических печах сопротивления. Способ включает дозирование кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей, загрузку их в электрическую печь сопротивления и ведение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627428
Дата охранного документа: 08.08.2017
19.01.2018
№218.015.ff5e

Способ ведения восстановительной плавки в руднотермической электрической печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения технического кремния и кремнистых сортов ферросплавов в руднотермических электропечах. Способ включает дозирование шихты, содержащей рудную часть и углеродистые восстановители, загрузку шихты в печь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629415
Дата охранного документа: 29.08.2017
20.01.2018
№218.016.165b

Способ очистки технического кремния

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам очистки технического кремния. Способ включает обработку расплава в присутствии флюса, состоящего из бикарбоната натрия и известняка в соотношении 1:1, при температуре кремния выше 1600°С окислительными газами, при этом 45-60%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635157
Дата охранного документа: 09.11.2017
04.04.2018
№218.016.2f54

Способ и шихта для получения азотированного силикомарганца в дуговой руднотермической электропечи

Изобретение относится к области металлургии, а точнее к электротермическому получению металлов и сплавов в дуговых рудно-термических электропечах и может быть использовано в производстве марганцевых и хромистых ферросплавов. Способ включает подготовку и загрузку в печь марганцевой руды и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644637
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.3008

Способ очистки металлургического кремния

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам очистки (рафинирования) металлургического кремния от примесей. Способ очистки металлургического кремния включает в себя выпуск из печи расплава кремния, очистку расплава кремния в ковше перегретым паром с температурой 120-400°C, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645138
Дата охранного документа: 15.02.2018
02.12.2018
№218.016.a2ee

Шихта для получения карбида кремния

Изобретение относится к неорганической химии и касается получения карбида кремния. Предложена шихта для получения карбида кремния, включающая кроме кварцевого песка и нефтяного кокса дополнительные углеродистые восстановители: древесный и малозольный каменный уголь фракцией 0-5 мм при следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673821
Дата охранного документа: 30.11.2018
24.05.2019
№219.017.609f

Способ выплавки ферросилиция

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения ферросплавов в рудно-термических электропечах при повышении экономических показателей производства ферросилиция за счет переплава мелких фракций и вовлечения их в товарный ферросилиций в кусковом виде. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002440434
Дата охранного документа: 20.01.2012
14.08.2019
№219.017.bf6e

Способ модифицирования чугуна

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства модифицированного чугуна для изготовления быстроизнашивающихся деталей машин. Используют модификатор, мас. %: наноразмерные частицы углерода 74-89, мелкодисперсный карбид кремния 10-25, который вводят в ковш в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697136
Дата охранного документа: 12.08.2019
20.08.2019
№219.017.c198

Способ рафинирования ферросилиция от алюминия

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для очистки от примесей ферросилиция, полученного восстановительной плавкой в рудно-термических электрических печах. Ферросилиций в виде отсевов товарного ферросилиция фракцией 0-5 мм, или кусковой ферросилиций, который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697673
Дата охранного документа: 16.08.2019
Showing 11-20 of 37 items.
25.08.2017
№217.015.d1c2

Космическая система обзора небесной сферы для обнаружения небесных тел

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании космических систем обзора космического пространства для наблюдения и обнаружения опасных астероидов и комет, летящих к Земле со стороны Солнца. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621464
Дата охранного документа: 06.06.2017
26.08.2017
№217.015.e8a6

Способ получения карбида кремния

Изобретение относится к неорганической химии и касается технологии получения карбида кремния восстановлением в электрических печах сопротивления. Способ включает дозирование кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей, загрузку их в электрическую печь сопротивления и ведение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627428
Дата охранного документа: 08.08.2017
19.01.2018
№218.015.ff5e

Способ ведения восстановительной плавки в руднотермической электрической печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения технического кремния и кремнистых сортов ферросплавов в руднотермических электропечах. Способ включает дозирование шихты, содержащей рудную часть и углеродистые восстановители, загрузку шихты в печь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629415
Дата охранного документа: 29.08.2017
20.01.2018
№218.016.165b

Способ очистки технического кремния

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам очистки технического кремния. Способ включает обработку расплава в присутствии флюса, состоящего из бикарбоната натрия и известняка в соотношении 1:1, при температуре кремния выше 1600°С окислительными газами, при этом 45-60%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635157
Дата охранного документа: 09.11.2017
04.04.2018
№218.016.2f54

Способ и шихта для получения азотированного силикомарганца в дуговой руднотермической электропечи

Изобретение относится к области металлургии, а точнее к электротермическому получению металлов и сплавов в дуговых рудно-термических электропечах и может быть использовано в производстве марганцевых и хромистых ферросплавов. Способ включает подготовку и загрузку в печь марганцевой руды и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644637
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.3008

Способ очистки металлургического кремния

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам очистки (рафинирования) металлургического кремния от примесей. Способ очистки металлургического кремния включает в себя выпуск из печи расплава кремния, очистку расплава кремния в ковше перегретым паром с температурой 120-400°C, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645138
Дата охранного документа: 15.02.2018
10.05.2018
№218.016.42ee

Способ выплавки технического кремния

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к технологии производства технического кремния в электрических печах, и может быть использовано для повышения качества кремния во время ведения восстановительной плавки. Способ включает дозирование, смешение, загрузку и непрерывное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649423
Дата охранного документа: 03.04.2018
10.05.2018
№218.016.4833

Шихта для получения технического кремния

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электротермическому получению технического кремния. Шихта для получения технического кремния включает кварцит, древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь и древесную щепу, при этом она дополнительно содержит брикет из полукокса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651032
Дата охранного документа: 18.04.2018
16.06.2018
№218.016.6277

Способ получения алюминиевого сплава, легированного кремнием

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к технологии производства алюминиевых сплавов. Способ получения алюминиевого сплава, легированного кремнием, включает введение в расплав алюминия кремния и тугоплавких металлов, при этом перед введением в расплав алюминия жидкий кремний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657681
Дата охранного документа: 14.06.2018
05.07.2018
№218.016.6b0e

Способ построения космической системы обзора небесной сферы для обнаружения небесных тел, приближающихся со стороны солнца и угрожающих столкновением с землей

Изобретение относится к спутниковым системам обнаружения, наблюдения и мониторинга небесных тел Солнечной системы, угрожающих столкновением с Землей. Способ включает размещение двух космических аппаратов с телескопами Т (КА Т) и Т (КА Т) на орбите Земли (2) вокруг Солнца (1). Оба КА вращают с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660090
Дата охранного документа: 04.07.2018
+ добавить свой РИД