【技术实现步骤摘要】
采用多炉串联分级熔融炉生产碳化硅的方法以及专用生产系统
[0001]本专利技术涉及一种碳化硅的生产方法以及专用生产系统，尤其涉及一种采用多炉串联分级熔融炉生产碳化硅的生产方法以及实现该方法的专用系统，属于碳化硅的生产设备领域。
技术介绍
[0002]碳化硅材料用途广泛，主要应用于太阳能光伏产业、半导体产业、压电晶体产业中。目前，常规碳化硅的制备主要来源于人工合成，其制备方法主要包括升华法和熔解法。其中，升华法是在真空为10
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30毫米汞柱的碳管炉内靠装填碳管炉内碳化硅炉料升华在内壁生长合成生产碳化硅；熔解法是在严格控制温度在2600度的电炉内埋入密闭石墨干坩埚，将粘合成型碳化硅配料提前置于密闭石墨干坩埚内熔融生产碳化硅。然而，上述方法在生产过程中存在如下劣势：(1)熔解法和升华法均属于间歇生产，产品出炉人工分级分选；(2)熔解法物料反应不完全，在制备完成后炉内物料仅在中心部位形成碳化硅产品，其他物料反应不完全，如作为保温层、氧碳化硅层、粘合物层和无定形物层存在等；升华法存在碳化硅晶体生长速率低，并且反应空间...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅的生产方法，其特征在于，包括：(1)将液态硅原料和液态碳原料在提纯装置中进行提纯处理；(2)提纯处理后的液体混合原料在干燥破碎装置中通过高温惰性气体干燥后进行破碎处理；(3)破碎处理后的物料进入到多炉单层串联分级熔融炉中依次经过每级炉体的单层流态化床层，将物料逐步进行熔融化反应直至生成碳化硅，其中，在进行熔融化反应时，使用惰性气体作为流化气体使物料保持流化状态；(4)将步骤(3)所生产的碳化硅在具有冷却功能的产品处理装置中进行冷却处理后包装，即得。2.按照权利要求1所述的碳化硅的生产方法，其特征在于，所述的液态硅原料包括但不限于液态二氧化硅、硅溶胶、硅酸或硅油中的任何一种；所述的液态碳原料包括但不限于水溶性糖类，优选的，所述的水溶性糖类选自葡萄糖、蔗糖、水溶性淀粉或麦芽糖中的任何一种；优选的，液态硅原料和液态碳原料的摩尔比为1:1
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1:5；优选的，所述的液体混合原料中含有辅料，所述的辅料是木屑或食盐，其中，木屑的重量占总原料重量的2％
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6％，食盐的重量占总原料重量的3％
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11％。3.按照权利要求1所述的碳化硅的生产方法，其特征在于，步骤(1)中所述的提纯处理是采用包括膜过滤、离子交换、重结晶或萃取在内的提纯处理方式或采用相应的处理设备对液体原料进行提纯处理；步骤(2)中采用高温惰性气体对提纯后的液体原料进行干燥处理时，是将提纯后的液态混合原料与温度为1900
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2700℃的高温惰性气体进行逆流或者顺流干燥进而将提纯后的液体原料进行干燥，同时将干燥后的原料进行破碎处理，控制原料的粒度在8mm以下；优选的，步骤(2)中的高温惰性气体来自进行流态化熔融反应生产碳化硅时的多炉单层串联分级熔融炉所排出的高温惰性气体，步骤(3)中进行流态化熔融反应生产碳化硅时所用惰性气体来自步骤(2)中的高温惰性气体干燥液体原料后的回收的惰性气体。4.按照权利要求1所述的碳化硅的生产方法，其特征在于，步骤(3)中在进行流态化熔融反应生产碳化硅时，将惰性气体通过风孔的风速控制在25～55米/秒；将床面的惰性气体流速控制在0.6～1.2米/秒。5.按照权利要求1所述的碳化硅的生产方法，其特征在于，步骤(3)中将流化熔融炉中每层的石墨加热芯的温度控制在2600℃左右进行流态化熔融反应，生产得到纯α
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SiC相产品；或者将流化熔融炉中每层的石墨加热芯的温度控制在2000℃左右进行流态化熔融反应，生产得到β
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SiC相产品；或者将流化熔融炉中的每层石墨加热芯的温度控制在2000
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2600℃左右进行流态化熔融反应，生产得到α
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SiC/β
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SiC混合相产品。6.一种采用多炉串联分级熔融炉实现权利要求1
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5任何一项碳化硅生产方法的专用生产系统，包括依次连接的物料混合装置、熔融生产装置和产品处理装置(4)，其特征在于，所述的熔融生产装置采用多炉串联分级熔融炉(3)；该多炉串联分级熔融炉(3)包括至少两级流态化的熔融炉，每一级熔融炉只设一层用于进行流态化的熔融反...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，
申请(专利权)人：北京绿清科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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