Анализ систем управления активной мощностью печей сопротивления для производства карбида кремния

Страницы работы

28 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Глава 1. Анализ систем управления активной мощностью печей сопротивления для производства карбида кремния

1.1 Технологический процесс получения карбида кремния

Карбид кремния на ОАО «Волжский абразивный завод» получают в самоходных электрических печах сопротивления периодического действия [66] методом Ачесона [30,76]. При работе печь проходит следующие стадии:

а) подготовка печи к загрузке и текущий ремонт;

б) загрузка печи;

в) электротермический процесс;

г) охлаждение и разборка печи;

д) сортировка продуктов плавки.

Основным сырьем для производства карбида кремния служит кварцевый песок и нефтяной кокс. К сырьевым материалам предъявляются высокие требования по чистоте, так как большое содержание примесей (оксиды АI2O3, Fe2O3, СаО) снижает качество и выход годного карбида кремния.

Кроме основных сырьевых материалов в реакционную шихту при загрузке печи добавляются возвратные материалы, полученные после электротермического процесса – возвратная шихта и возвратный аморф. Возвратная шихта представляет собой смесь кварцевого песка, прокаленного нефтяного кокса и карбида кремния. Возвратный аморф – мелкокристаллический карбид кремния, полученный после сортировки куска карбида кремния.

Приготовление шихты производится путем весовой дозировки и смешивания всех компонентов.

Шихта в печь загружается в определенной последовательности слоями согласно схемы загрузки. По центру вдоль печи между пакетами рабочих электродов выкладывается проводник тока из графита (керн). В зависимости от типа получаемого карбида кремния (черный, зеленый, электротехнический) в шихту могут добавляться дополнительные компоненты − поваренная соль, древесные опилки [18].

После загрузки печь перемещают в плавильную ячейку и подключают к  короткой сети. Короткой сетью или вторичным токопроводом называют совокупность проводников, соединяющих низковольтные выводы источника питания (печного трансформатора) с рабочей зоной электрической печи [26].

Печь находится под током время, требуемое для образования и кристаллизации карбида кремния. Расход электроэнергии и часовая мощность устанавливаются технологической картой и фиксируются в карте электрического режима. Электрический режим определяется технологической картой. Все контролируемые параметры записываются оператором в карту электрического режима печи через каждые два часа.

После выбора заданного количества электроэнергии печь отключают отсети и выкатывают для воздушного охлаждения. Далее производят охлаждение водой (душирование) и разборку печи, в процессе которой снимают боковые щиты и оставшуюся шихту.

Разобранную печь с блоком карбида кремния перемещают в корпус сортировки, где производят сортировку образовавшегося блока карбида кремния.

Отсортированный кусок карбида кремния взвешивается, дробится и системой транспортеров передаётся в дробильно-рассеивальный цех.

Полученные в процессе разборки печи и сортировки блока непрореагировавшая шихта, керновый материал и аморфный карбид кремния после соответствующей переработки снова возвращаются в процесс.

Возвратные материалы в производстве черного, зеленого и электротехнического карбида кремния имеют различный состав, поэтому перерабатываются и применяются раздельно при производстве соответствующих видов карбида кремния.

Карбид кремния металлургического качества перерабатывается и упаковывается на участке товарного аморфа корпуса сортировки ЭПЦ.

1.1.1 Описание подвижных печей сопротивления для получения карбида кремния

Для производства карбида кремния применяют керновые печи сопро­тивления, которые могут быть стационарными или передвижными. В России используют самоходные печи, являющиеся отечественным изобретением. Самоходная электрическая печь сопротивления (рис.1.1) состоит из пода, боковых и торцевых стенок, смонти­рованных на подвижной платформе. Платформа сварена из швелле­ров, имеет ходовую часть из 6-8 колесных пар. На платформе уста­новлены чугунные колосники, образующие под гамачного типа. Колосники   изолированы  от  платформы   шамотными  кирпичами.

Рис. 1.1 Самоходная печь для производства карбида кремния:

На рисунке 1.1: 1 − рабочие электроды; 2 − боковые щиты; 3 − стойки боковых щитов; 4 − изолирующая кирпичная кладка; 5 − изолирующие угольные прокладки; 6 − торцевая стенка из огнеупорного кирпича; 7 − бетонный корпус торцевой стенки; 8 − тележки.

Боковыми стенками печи служат чугунные перфорированные щиты, устанавливаемые на закраины пода. Щиты крепятся с помощью стоек, а между отдельными щитами выкладываются электроизолиру­ющие слои из шамотного кирпича. Торцевые стенки печи представ­ляют собой железобетонный каркас, заполненный кладкой из ша­мотного кирпича. В каркасе монтируют рабочие и изолирующие электроды. Для прочности кладка торцов стягивается металличе­скими накладками. Рабочим электродом является пакет из четырех угольных блоков размером 400 x 400 x 1500 мм каждый. Изолиру­ющие угольные прокладки предохраняют рабочие электроды от окисления и защищают кирпичную кладку от воздействия вы­соких температур. Для передвижения печи на передней части платформы смонтирован  электропривод.

Похожие материалы

Информация о работе