碳化硅电阻炉工艺和电气参数配合的探讨

1概述二氧化硅与碳的混合物在电阻炉内加热、温度达到1450℃时，二氧化硅蒸汽达到一定量值，与碳开始作用生成碳化硅。当护内温度达到1800℃时则炉内的反应激烈的进行。在炉内温度的作用下，二氧化硅变成汽态，由其表面开始蒸发，在移动中与炭粒相遇，发生二氧化硅还原，一氧化碳逸出及碳化硅生成的反应。二氧化硅不断浸蚀着炭粒表面甚至沿着其微孔透入到深处。如果温度不太高时，在炭粒表面生成了一层碳化硅包裹着内部的炭粒，使反应更为困难，如果炭粒所处的温度很高，那么反应生成的碳化硅，并不生成包裹层，而是随时生成随时蒸发，又凝…     

白云石-碳体系热分解及热还原的热力学分析

分析了以白云石制备金属镁的现有技术中,热分解、热还原等环节资源能源利用不充分、环境载荷重、生产效率低等问题,提出了白云石与碳的混合物一次装料后先后完成热分解和热还原,获得金属镁、钙的新方法,计算分析了单纯白云石和白云石-碳体系常压热分解、真空热分解的Gibbs自由能和临界条件,以及煅烧白云石碳热还原制备金属镁及金属钙的Gibbs自由能和临界条件。结果表明,在较高的反应温度、较低的系统气压(真空度)下,白云石-碳体系热分解反应、煅烧白云石碳热还原反应均具备热力学可行性;白云石-碳体系的临界热分解温度略高于单纯白云石热分解温度,但最高临界分解温度仅增加17.04 K,且副产物CO的利用价值高;真空度可显著减小白云石-碳体系热分解和煅烧白云石碳热还原反应的Gibbs自由能,显著降低热分解、热还原临界温度,当系统真空度为10 Pa时,最高临界热分解温度、MgO临界还原温度、CaO临界还原温度分别为754.38,1353.95,1531.41 K,分别较常压大气环境中低369.38,765.26,897.26 K;碳热还原MgO,CaO的临界反应条件差异较大,可通过调控适宜的温度、真空度及其组合,创造只获得金属镁、先获得金属镁再获得金属钙、同时获得金属镁和金属钙等反应条件,实现白云石资源的合理、高效利用。     

氧化锌碳热还原过程热力学

本文对锌-碳-氧复杂多相体系进行了热力学分析和计算,重新确定了氧化锌碳热还原反应的平衡条件,绘制了还原过程的热力学状态图。     

碳热还原氮化制备氮化硅粉体反应条件研究

对二氧化硅碳热还原氮化合成氮化硅的反应体系进行了热力学和动力学分析,主要研究了反应温度和氮气流量对Si3N4、Si2N2O和SiC生成的影响。热力学研究表明,Si3N4的生成需要足够高的温度(高于1800K)和充足的氮气气氛;Si2N2O的生成条件是较低的温度(低于1700K)和不充足的氮气气氛;SiC的生成条件是更高的温度(高于2000K)和不充足的氮气气氛。试验研究验证了热力学的分析,并确定了碳热还原氮化合成氮化硅的主要工艺条件(氮气流量为3L/min、煅烧温度为1500℃)。在以上工艺条件下,可制备出纯的Si3N4粉体。     

中国工业硅生产和出口形势

硅是自然界分布最广的元素之一,在地球上遍布着硅石,含二氧化硅均在99.0%以上。在矿热电炉中进行二氧化硅碳热还原反应所得产品叫工业硅,也叫纯硅、结晶硅     

钛铁矿碳热还原的碱金属催化作用

利用热重分析法，在850～1200C温度范围内，研究了用含催化剂和不含催化剂的石墨选择性还原合成钛铁矿（FeTio。）中的固态氧化铁。在氩气氛下进行试验，测定了样品的等温失重与时间关系。在非催化还原中，在860C时观测到反应起始于反应物之间的接触点。在此温度以上，观测到反应速度较快，这是由于机理变为钛铁矿被再生的Co进行气态还原。测定了碱性碳酸盐（CSZCO。，K2CO3，Li2CO3、Na2CO3和Rb2CO3）对还原反应的催化效应。绘制了还原分数对时间图的还原资料；该图是S形的，显示出诱导，加速和衰减区域。发现依据碳溶液损失反应…     

CO还原烧结矿过程中的析碳行为

高炉中CO 还原烧结矿过程中会发生析碳反应,对高炉操作产生不利的影响。采用 CS-8800型高频红外碳硫分析仪分析CO 还原烧结矿过程中的析碳行为,并采用 Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜分析还原后烧结矿微观结构。研究结果表明：随着温度的升高,析碳反应 CO 的平衡浓度越高,反应越难发生。在低温下析出的碳较多,析出的碳主要分布在烧结矿表面和气孔中,而在温度较高时只有微量碳析出;体系中 CO2对析碳反应有明显的抑制作用;析碳量随着还原时间的增加而增加。     

氧化铁皮非等温碳热还原动力学研究

采用热分析动力学方法，研究了不同升温速率条件下氧化铁皮的非等温碳热还原动力学，采用Flynn-Wall-Ozawa法和?atava-?esták法计算了反应动力学参数中的活化能，确定了反应机制函数。结果表明，随着升温速率的增大，反应的起始温度逐渐增加。当升温速率为15 K/min，反应起始温度为950℃左右，还原反应进行的最彻底，还原率几乎接近1。当还原反应进入平台期时，还原率不再随温度的变化而改变。用Flynn-Wall-Ozawa法计算的活化能为377.29 kJ/mol，碳的气化反应、化学界面反应和内扩散均在碳热还原过程中起限制作用。A_3/2是氧化铁皮碳热还原的机制函数，并根据得到的动力学参数建立了非等温还原模型，函数为g(α)=[-ln (1-α)]^2/3和f (α)=3/2(1-α)[-ln (1-α)]^1/3。     

硅锰合金生产中炉渣适宜碱度的选择

用各种锰原料(锰矿、烧结锰矿或低磷锰渣)配加硅石生产各种牌号硅锰合金的冶炼过程,其原理是用焦炭的碳同时还原硅和锰。由于炉料中含有氧化锰、二氧化硅及其它氧化物,这便创造了一个在温度低于游离氧化锰还原为锰、二氧化硅还原为硅的情况下形成硅酸盐的条件,促使硅酸盐转入炉渣熔体中。因此锰和硅主要不是从游离的氧化物还原出来,而是从化合成硅酸盐的氧化物     

碳热还原/氮化合成氮化硅工艺中碳化硅生成的分析

碳热还原/氮化合成氮化硅在Si O2∶C=1∶4.5(摩尔比)、1 425~1 475℃、氮气中添加10 vol%氢气气氛、气体流量1 L/min条件下进行。生成物各相通过XRD定性分析。实验结果及热力学分析表明二氧化硅-碳-氮气反应体系中,氮化硅和碳化硅在常用温度区间内的生成趋势差别小;碳化硅成核在较高温度趋势较强,但在整个温度区间与氮化硅成核趋势均较强且差别细微;氮化硅晶体生长反应为控制步骤。在碳热还原/氮化工艺中控制Si3N4和Si C生成的边界温度并不明显,碳化硅的生成不可避免。