專利名稱：一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種碳的化合物的生產(chǎn)工藝，特別是一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝。
背景技術：
碳化硅沒有天然的，人造碳化硅是19世紀末研究成功的，在20世紀取得了極快的發(fā)展和廣泛的應用。由于碳化硅的優(yōu)異性能，成為鋼鐵工業(yè)、陶瓷工業(yè)、非金屬工業(yè)等不可缺少的耐火物的主要原料，更因在以機械工業(yè)為主的廣闊領域的出色表現(xiàn)，而被譽為“工業(yè)的牙齒”，在國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要地位。到了21世紀，碳化硅磨料除了在上述領域的主體繼續(xù)，又成為技術革新顯著的電子工作、精密工業(yè)的研磨材料，更是陶瓷領域結構材料的重要素材。
絕大部分碳化硅都是冶煉爐冶煉而成，在電阻爐里冶煉出的碳化硅結晶體環(huán)繞爐芯聚成一個圓形或橢圓形筒，稱作碳化硅結晶筒，其厚度隨爐功率而異，一般在250-600mm之間，有數(shù)條橫向裂紋。作為碳化硅磨料，需要較高的純度和一定的粒度組成，所以必須對冶煉爐生產(chǎn)出來的塊狀結晶體進行加工處理。
現(xiàn)有技術中，申請?zhí)枮镃N01124696.0的專利公開了一種名稱為“一種亞微米級碳化硅的生產(chǎn)方法”，它包括在碳化硅研磨介質(zhì)存在的條件下，將粒度為100-1500目的碳化硅稀料漿研磨60～90小時，其特點是在碳化硅稀漿料中添加分散劑，并將碳化硅研磨介質(zhì)按其粒徑的大、中、小配比加入。這是一種濕法生產(chǎn)，該工藝由于需要較大的空間，充裕的水力資源，生產(chǎn)工序較多，其實際應用受到了很大的限制；而且該工藝生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，也限制了產(chǎn)品的應用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種產(chǎn)品質(zhì)量易控制、成品中片狀和針狀粉含量高、應用廣泛的碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其特點是，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝9.5-11.5μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為65-75A，風機流量設定為40-50m3/min，分析機轉速為400--600轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為25-43m3/min，分級輪轉速為2600--3300轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；
(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為25-10m3/min，分級輪轉速為1300--1700轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)選技術方案為一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其特點是，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝10-11μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為70A，風機流量設定為45m3/min，分析機轉速為500轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為35m3/min，分級輪轉速為2900轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為15m3/min，分級輪轉速為1500轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
本發(fā)明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的生產(chǎn)工藝，其特點是，步驟(1)中酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和5-15％的硫酸或鹽酸溶液。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下1、本發(fā)明工藝將機械粉碎工藝與氣流分級工藝二者有機結合，可對碳化硅微粉進行有效的分級，能生產(chǎn)出2種成品和一種副產(chǎn)品，成品A為800-1000目碳化硅微粉，成品B為1200-1500目碳化硅微粉，還能生產(chǎn)出1500目以上的副產(chǎn)品微粉，產(chǎn)品分級細，種類多，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品可以根據(jù)需要用于各種用途；2、本發(fā)明工藝生產(chǎn)的成品碳化硅微粉中，通過控制粉碎的工藝步驟以及所用設備的各種技術參數(shù)，使成品中顆粒形狀為片狀和針狀的產(chǎn)品可達到60％以上，其銳角鋒利，特別適用于硅晶圓的切割；3、用本發(fā)明工藝生產(chǎn)可獲得較高的得率，經(jīng)應用實驗統(tǒng)計，1公斤碳化硅原料，可生產(chǎn)成品0.85公斤以上，其余為副產(chǎn)品，成品得率為85％以上；而且經(jīng)統(tǒng)計，本發(fā)明工藝的生產(chǎn)效率高，一般單機每小時可生產(chǎn)成品碳化硅微粉500公斤以上，單機產(chǎn)量居行業(yè)之首；4、本發(fā)明工藝簡單、操作方便，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，解決了目前800-1000目、1200-1500目成品碳化硅微粉的生產(chǎn)瓶頸。
具體實施例方式
實施例1。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝9.5μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為70A，風機流量設定為45m3/min，分析機轉速為500轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為35m3/min，分級輪轉速為2900轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為15m3/min，分級輪轉速為1500轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
實施例2。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和5％的硫酸溶液；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝9.5μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為65A，風機流量設定為40m3/min，分析機轉速為400轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為25m3/min，分級輪轉速為2600轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；
(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為25m3/min，分級輪轉速為1300轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
實施例3。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和15％的鹽酸溶液；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝11.5μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為75A，風機流量設定為50m3/min，分析機轉速為600轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為43m3/min，分級輪轉速為3300轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為10m3/min，分級輪轉速為1700轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
實施例4。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和10％的硫酸溶液；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝11μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為72A，風機流量設定為48m3/min，分析機轉速為550轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為40m3/min，分級輪轉速為3100轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為20m3/min，分級輪轉速為1600轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
實施例5。一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和10％的鹽酸溶液；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝10.5μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為68A，風機流量設定為42m3/min，分析機轉速為450轉/分；
(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為22m3/min，分級輪轉速為2800轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為22m3/min，分級輪轉速為1400轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
權利要求
1.一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝9.5-11.5μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為65-75A，風機流量設定為40-50m3/min，分析機轉速為400--600轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為25-43m3/min，分級輪轉速為2600--3300轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為25-10m3/min，分級輪轉速為1300--1700轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，其步驟如下(1)取碳化硅原料，經(jīng)破碎機中碎，并篩分至不大于5mm的碳化硅顆粒，再用整形機對其進行整形至不大于2mm的碳化硅顆粒，且其中橢圓形顆粒占80％以上，再對其進行酸洗除雜，干燥；(2)將上述干燥后的碳化硅顆粒用磨粉機粉碎成d50＝10-11μm的碳化硅粉，粉碎時，磨粉機主機電流設定為70A，風機流量設定為45m3/min，分析機轉速為500轉/分；(3)然后用渦流式氣流分級機對碳化硅粉進行分級，分級時，渦流式氣流分級機的風機流量為35m3/min，分級輪轉速為2900轉/分，從分級口分出粒度ds94＝6.5-5.5μm的成品A，旋風口分出ds94≤5.5μm的半成品；(4)將渦流式氣流分級機旋風口分出的半成品用葉輪式氣流分級機再進行二次分級，分級時，葉輪式氣流分級機的風機流量為15m3/min，分級輪轉速為1500轉/分，從分級口分出粒度為ds94＝4.5-3.0μm的成品B，旋風口則分出副產(chǎn)品。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(1)中酸洗所選用的酸洗劑為浮選油和5-15％的硫酸或鹽酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明是一種碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于，其步驟依次為中碎、篩分、整形、酸洗、粉碎、分級和二次分級，從而制得800－1000目的成品A，1200－1500目的成品B，以及1500以上的副產(chǎn)品。本發(fā)明工藝將機械粉碎工藝與氣流分級工藝二者有機結合，可對碳化硅微粉進行有效的分級，產(chǎn)品分級細，種類多，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制，產(chǎn)品可以根據(jù)需要用于各種用途；成品中顆粒形狀為片狀和針狀的產(chǎn)品可達到60％以上，其銳角鋒利，特別適用于硅晶圓的切割。
文檔編號B02C25/00GK1730157SQ20051004130
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月3日 優(yōu)先權日2005年8月3日
發(fā)明者朱立起, 陶連斌, 李方慶, 張順軍, 郭守全, 胡順武 申請人:連云港市研磨廠