СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА БОРА

Как описано в основном авторском свидетельстве №59444 процесс получения высококачественного карбида бора необходимо вести при температуре ниже температуры плавления карбида бора, причем уголь в реагирующем слое приходится обрабатывать некоторым избытком паров борного ангидрида. Избыточное количество борного ангидрида в указанном процессе реагирует с шихтой, богатой углеродом, которая частично как полупродукт перерабатывается затем в карбид бора в последующем процессе.

Согласно настоящему изобретению, для возврата в производство борного ангидрида, уносимого из реакционного пространства с отходящими газами, предлагается в верхней части печи поддерживать температуру в пределах 700-1400°, т.е. достаточную для конденсации паров борного ангидрида.

Карбид бора получается при этом следующим образом.

Первоначально одним из указанных в авторском свидетельстве №59444 способов в печь вводится некоторое количество борного ангидрида с углем (с избытком первого), необходимым для получения карбида бора с нужным содержанием в нем бора. Затем добавляют аналогичную шихту, но содержащую очень незначительный избыток борного ангидрида (по отношению к стехиометрическому составу), компенсирующий только борный ангидрид, реагирующий со стенками угольной реакционной трубы, на что необходимо всего несколько процентов. Шихту засыпают до верхней зоны печи, имеющей температуру красного каления. Конструкция печи должна обеспечивать наличие вверху печи зоны температур 1400-700°, что создает условия для полной конденсации пара B₂O₃.

Удаляющиеся из зоны реакции пары борного ангидрида при наличии в печи указанной зоны температур проходят через расплавленный борный ангидрид, содержащийся в шихте, имеющей температуру ниже точки кипения В₂О₃, конденсируются, обогащая шихту необходимым избытком борного ангидрида и т.д. В результате повышается выход готового продукта. При этом получается крайне незначительное количество полупродукта, содержащего избыток В₂О₃.

Если хотят получить спеченный продукт, то в конце процесса, как обычно, поднимают температуру до спекания.

Об отсутствии потерь борного ангидрида с уходящими газами свидетельствует отсутствие зеленого оттенка в пламени сгорающих отходящих газов.

Работая предлагаемым способом, удалось на печи Таммана с сечением реакционной трубы 110×150 мм и длиной 900 мм за 6 час. получить 2,5 кг карбида бора.

Для осуществления непрерывности производства карбид бора необходимо разгружать в горячем состоянии. Для этого внизу печи монтируют герметически изолированный от воздуха бункер, имеющий непосредственно в конце реакционной трубы задвижку, служащую дном трубы. Герметизация необходима для предотвращения окисления карбида бора.

Перед пуском печи в нижнюю часть реакционной зоны насыпают готовый карбид бора, после чего сверху помещают описанную выше шихту, представляющую собою измельченную губку, полученную от совместного прокаливания борной кислоты с сахаром, с различным содержанием борного ангидрида. После проведения процесса, открыв задвижку, содержимое печи выгружают в приемник, затем процесс может быть снова повторен. Выгрузка происходит легко, без образования каких-либо «козлов».