Способ электротермического получения карбида кремния в электрических печах Советский патент 1957 года по МПК C01B31/36 

Известны способы электротермического получения в э.тектркческих печах карбида кремния в одну стадию без содержания бора.

Отличительно/ особенностью предлагаемого способа является получение плавлением в две стадии карбида кремния с содержанием растворенного бора. Это обеспечивает повышение абразивно способности олучаемого абразивного материала с содержанием Si от 54 до 56 о)

С „ 23 „ 24 ,1 или Si С от 77 до 80Л. В „ 15 „ 17.|{ примеси Ре, А1 и др. от 8 до 3.

При осуп1ествлении предла аемого способа исходными сырыми материала1 И являются:

а)Техническая борная кислота или проду ты ее переплавки и виде обезвоженного борного ангидрида (В,О..), или непрореагировшие продукты , получаемые по предлагаемому способу от перво стадии процесса борирования кремния.

б)Технический .металлический кремни - с содержанием 81 от 92 до 98% крупность о О 2 мм.

в)Малозольные сорта нефтяного кокса с содержанием зо.аы не бо,iee 0, и крупностью О 0,7 мм.

Процесс получения борирО }апного карбида кремния является двухстади :н1з1.м ;: осуществляется раздельно в соответствую цих электрических печа.х.

Первая стадия процесса заключается в борировании за счет его 1юсстанавливяющего де стния на В.,0з при высок 1х те.пера1урах дугово электрО ечи. Этот процесс ожет сов.ме цаться с одпо ременным процессо. дегидратаи,ии техническо

бОрПО кислоты.

Вторая стадия процесса за ;лючается в связывании Si с номон;ью точно дозированного количества углерода продуктов первой стадии процесса в ристаллическин карбид кремния с нереходол в него бора и образованием твердых ра-. створов.

Обе стадии процесса получения указанных промежуточного и конечного продуктов осуп1ествляются в любого типа электрических печах открытого или закрытого типа, с целью улавливания газообразных продуктов плавки или для работы печи на давлениях выше атмосферного.

Перная стадия процечча. например li случае nciio. b3Oiui iiui д гоlioii элекг|)ической печи 6e:i про1юдя иего иода, состоит и том, что н разогретую и р;1ботак)цук) печг, .загружается тщате.иию и ере мет; смесь и:) иорошкообразио, (ор;иой .10ты и,1н и мета.этического кремнии круииостыо О 2 .им н весовом соот 1ОИ1ении:

а)Bopncii Ki.c..OTiii к 1ета..тичес к о , 1;. К р е м м и lo (2.8... о, О): и .i и соотистстпеипо

б)i).,C). к мета..ческому iqn-Mиию (Г,48,...1,68):1,

П.ишка ведется с г.туГяжо ;-,аи1ИлTOBaiiiibiM Ko.iOuniHKO.M ири за рал боиыиании временами 11Олиляк)И1ихся факе.то li с загрузкой иг. г. место свежей гиихты. FliaitKa закапчивается ио иаилав.иони -; блока, соразмерного масштабу иечн. По остывании печи из нее из.в. екается б.кж, которьп состоит и:; боросн.шкатного нктака. iipouiKiainioro мета.1.1ическ0го вида корольками раз.шчяой величины, я1.1Я1О111, частично бо ри рова и н ым к рем iп;е м, Пол у ч е н ный от ii.iaBKH в нерво стадии ироцесса -материа.т без разде. на шлак и металл нодвергается дроблению до круниости ( 5 или О К) мм п за м-1симости от M;ICHIT;Iбов нечи Д.1Я BTopoii стадии процесса,

К ио,1ученпоГ1 смеси материа.юв иервои стадии процесса добав.чяется нефтяной кокс круиностыо О 0,7 мм 1) весовом соотнои1ении 16:5 Д.1Я масгнтабов иечи до 300 400 кат. учитывающем угар кокса в предела.х 11 20 от необходимого для но. li 1;ронессе нлавки Si С,

Тн1ателы10 иеремеи1а1Н1ая смесь из указанных вьпие материа.тов подвергается вторичной неренлавке в дугово нечи того же типа, что для первой стадии процесса. Пуск печи гфи н.аавке второй стадии тот же, что и для первой, с тем OT.IHчием, что па подугпку пода подается шихта для процесса второй стадии. Процесс плавки ведется „па блок при глубоко заншхтоваином

колоп1нике н ири методическо.м осаживании и уп.ютнении 1пихты,

После наплавления б.юка и его остывании в нечи, он изв.1екается из нее, 15 нижней части б.юка иод электродами образуется надлежаП1.ей шмсоты и диаметра иродукт серебристого цвета с среднезерш CToii криста.мическоГ структуроГ; весьма плотного строения, которьп и представ.1яет собою борироваппый карбид кремппя.

Оспо.виой материа. н,тав1чИ ,тегко отде.тяется от окружаюгцего его пктака и c. да. д.,1я но.1учеиия из него абразивного зерна и микронорошкои различных номеров, 1.так и ненрореагиров ная пшхта нос.те дроб.чения служат в качестве обога1п,аю1цей добавки к шихте BTOpoii стадии процесса.

Характерно особенностью борированного карбида кремния является отсутствие к нему свободного уг..1ерод,а, что ноз1 о,1яет нросто осуп1ествить процесс получения из такого абразивного материа.la высококачественных MIIKpOHOpOHJKOB,

Предмет изобретения

1,Способ электротер.мического 11О,1учения карбида кремния в э,1ектричес1 их печах, о т /; и ч а ю ц и iiся тем. что, с целью новышеиия его абрази1 ной снособности, но.чучают н.-1авлением-в две стадии -карбид кремния с содержанием растворенного бора,

2,Прие,м ос лцествления способа по н, 1, о т ,1 п ч а ю П1. и и с я тем, что, с це.чью растворения бора, к первой стадии производят насьицепие кремния бором, путем ciKiaB.ieния борной кислоты с мета,ллическим кремнием в весоно,1 соотношении от 2,8 до 3,0 к 1, или борного ангидрида в весовом соотношении от 1,48 до 1,68 к 1,

3,Прием ое цеств.1е1П я снособа но пп, 1 и 2, о т.т и ч а ю И1, и iiся тем, что, с це.тью получения карбида кремния с содержанием S1 от 54 до 56 i.

С „ 23 „ 24% : или S)C от 77 до В „ 15 „ 17,., iipiiMtceii Ff, Al н др. от 8 ;i,o , иродукт нерпой стадии размедьчают и HTOpOii стадин сп/аи.чяют с малсх ольним уiv-iepo;i iCTb M NUJтериа.юм. например, нефтяным коксом г IJCCOISOM cooTHOinenm 16 к 5.