【文章內容簡介】 途因為碳化硅可在溶融鋼水中分解并和鋼水中的游離氧、金屬氧化物反應生成一氧 化碳和含硅爐渣。所以它可作為冶煉鋼鐵的凈化劑，即用作煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織改良劑。這一般使用低純度的碳化硅，以降低成本。同時還可以作為制造四氯化硅的原料。可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑，可用做制造四氯化硅的原料，是硅樹脂工業(yè)的主要原料。碳化硅脫氧劑是一種新型的強復合脫氧劑，取代了傳統(tǒng)的硅粉碳粉進行脫氧，和原工藝相比各項理化性能更加穩(wěn)定，脫氧效果好，使脫氧時間縮短，節(jié)約能源，提高煉鋼效率，提高鋼的質量，降低原輔材料消耗，減少環(huán)境污染，改善勞動條件，提高電爐的綜合經(jīng)濟效益都具有重要價值。用于耐磨、耐火和耐腐蝕材料耐火材料和耐腐蝕材料主要是因為碳化硅具有高熔點（分解溫度）、化學惰性和抗熱振 性，所以碳化硅能用于磨具、陶瓷制品燒成窯爐中用的棚板和匣缽、煉鋅工業(yè)豎缸蒸餾爐用的碳 化硅磚、鋁電解槽襯、坩鍋、小件爐材等多種碳化硅陶瓷制品。碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、導熱性能良好、抗沖擊等特性，碳化硅一方面可用于各種冶煉爐襯、高溫爐窯構件、碳化硅板、襯板、支撐件、匣缽、碳化硅坩堝等。電工用途電工用途用作加熱元件、非線性電阻元件和高溫半導體材料。加熱元件如硅碳棒（適用于 1100～1500℃工作的各種電爐），非線性電阻元件，各式的避雷閥片。另一方面可用于有色金屬冶煉工業(yè)的高溫間接加熱材料,如豎罐蒸餾爐、精餾爐塔盤、鋁電解槽、銅熔化爐內襯、鋅粉爐用弧型板、熱電偶保護管等；用于制作耐磨、耐蝕、耐高溫等高級碳化硅陶瓷材料；還可以制做火箭噴管、燃氣輪機葉片等。此外，碳化硅也是高速公路、航空飛機跑道等的理想材料之一。其它配制成遠紅外輻射涂料或制成碳化硅硅板用遠紅外輻射干燥器中。碳化硅磨料的性質碳化硅磨料的主要成分是碳化硅（Sic）。碳化硅含量愈高,其硬度與磨削性能也愈高。碳化硅砂顆粒愈細，Sic含量就愈低，Sic有很強的硬度()，且具有相當尖銳的切削刃和自銳性；在高溫下(1000℃以上)仍能保持其固有的硬度和強度；與許多非金屬(玻璃、陶瓷等)和某些非鐵金屬(鋅、銅及其合金)材料不易產(chǎn)生化學反應。碳化硅制品的導熱率很高，熱膨脹又小，抗熱 震性很高，是優(yōu)質的耐火材料。常溫下工業(yè)碳化硅是一種半導體，屬雜質導電性。碳化硅親水性決 定磨料與結合劑結合牢固程度。當碳化硅被加熱到一定溫度時，能大量輻射出遠紅外范圍的波， 這種射線很容易被水份、油漆等所吸收產(chǎn)生大量的熱，所以具有遠紅外輻射性。碳化硅的5大主要應用1?有色金屬冶煉工業(yè)的應用 利用碳化硅具有耐高溫,強度大,導熱性能良好,抗沖擊,作高溫間接加熱材料,如堅罐蒸餾爐?精餾爐塔盤,鋁電解槽,銅熔化爐內襯,鋅粉爐用弧型板,熱電偶保護管等?2?鋼鐵行業(yè)方面的應用 利用碳化硅的耐腐蝕?抗熱沖擊耐磨損?導熱好的特點,用于大型高爐內襯提高了使用壽命?3?冶金選礦行業(yè)的應用 碳化硅硬度僅次于金剛石,具有較強的耐磨性能,是耐磨管道?葉輪?泵室?旋流器,礦斗內襯的理想材料,—20倍,也是航空飛行跑道的理想材料之一?4?建材陶瓷,砂輪工業(yè)方面的應用 利用其導熱系數(shù)?熱輻射,高熱強度大的特性,制造薄板窯具,不僅能減少窯具容量,還提高了窯爐的裝容量和產(chǎn)品質量,縮短了生產(chǎn)周期,是陶瓷釉面烘烤燒結理想的間接材料?5?節(jié)能方面的應用 利用良好的導熱和熱穩(wěn)定性,作熱交換器,燃耗減少20%,節(jié)約燃料35%,使生產(chǎn)率提高2030%?特別是礦山選廠用排放輸送管道的內放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍? 微粉分級方案微粉的溢流法分級方案經(jīng)雷蒙磨粉碎加工后的綠碳化硅微粉段砂，在清洗池中加入濃度不超過10%的無機酸，進行充分攪拌，經(jīng)沉淀靜止后保持入池水壓水流量穩(wěn)定，在一定流量的水流中，使小于該水壓浮力所產(chǎn)生的顆粒隨水流溢出，以達到大小顆粒分開的目的。溢流法分級的特點：一、 顆粒清潔程度高，微粉中的鐵和碳經(jīng)化學反應后隨水溢出。二、 溢流法分級產(chǎn)量低，物料損失較多。微粉氣流分級方案 經(jīng)雷蒙磨粉碎加工后的綠碳化硅微粉段砂，在光伏太陽能行業(yè)一般用日標1200—1500，雷蒙磨破碎的砂多片狀和針狀物體顆粒，在線切割過程中如果直接使用則出現(xiàn)切削力差，易出現(xiàn)線痕、劃痕等現(xiàn)象，同時該狀態(tài)下微粉的鐵、游離碳的含量較高，盲目使用容易造成鋼線打滑和鋼線別斷的機械故障，因此必須經(jīng)過氣流分級機分級整形后，減少原來的片狀和針狀顆粒，增加立方體顆粒的比重含量，統(tǒng)一顆粒的大小把顆粒尺寸公差控制在一個較小的范圍內。 氣流分級機的特點：一、車間生產(chǎn)環(huán)境中粉塵污染較輕。二、顆粒在分級過程中相互碰撞，起到細化統(tǒng)一的作用三、在分級過程中由于與金屬物件不直接碰撞，因此不產(chǎn)生大量的三氧化二鐵粉末和游離碳粉末。四、氣流分級機比其他分級方案產(chǎn)量高，出成率高因此，綜合以上因素本項目選用氣流分級的方案進行顆粒分級整形，一期選用青島精華粉體設備有限公司生產(chǎn)的QL—500型氣流分級機兩條生產(chǎn)線，班產(chǎn)量可達到6—7噸，月產(chǎn)量達到500噸 除塵工藝的確定工業(yè)生產(chǎn)的粉塵控制可以采用靜電分離、過濾、離心沉降及濕法洗滌等幾種形式。常見的設備有電除塵器、袋式除塵器、文丘里洗滌器等。文丘里除塵器的能耗高且存在后續(xù)的水處理問題，所以此處僅對靜電除塵器和袋式除塵器進行比較。靜電除塵器靜電除塵器內含有一系列交錯組合之電極及集塵板。帶有粒狀污染物的空氣沿水平方向通過集塵區(qū)段，其中粒狀物受電場感應而帶負電，由于電場引力的影響，被漸漸移動至集塵板被收集。采用振打方式在集塵板上產(chǎn)生震動以震落吸附在集塵板上的粒狀物，落入底部的飛灰收集入灰斗內。除塵器通常采用多電場方式，以提高除塵效率。靜電除塵器除塵效率較高，通?？蛇_95%以上，并廣泛用于粉體加工廠。但對微小粉塵除塵效率相對較低。且在靜電除塵器工作溫度范圍內，容易再合成粉塵氣流。袋式除塵器袋式除塵器可除去粒狀污染物及重金屬。袋式除塵器通常包含多組密閉集塵單元，其中包含多個由籠骨支撐的濾袋?？諝庥纱匠龎m器下半部進入，然后由下向上流動，當含塵空氣流經(jīng)濾袋時，粒狀污染物被濾布過濾，并附著在濾布上。濾袋清灰方法通常有下列三種方式：反吹清灰法、搖動清除法及脈沖噴射清除法。清灰下來的粉塵掉落至灰斗并被運走。袋式除塵器通常以清灰方式分類，在工業(yè)生產(chǎn)設施中，較常使用的型式為脈沖清灰法。脈沖噴射清除法可具有較大的過濾速度，廢氣是由外向濾袋內流動，因此其塵餅是累積在濾袋外。在清除過程時，執(zhí)行清除的集塵單元將暫停正常操作，由濾袋出口端產(chǎn)生高壓脈沖氣流以清除塵餅。脈沖噴射清除法將使濾袋彎曲，造成塵餅破碎，而掉落在灰斗中。袋式除塵器同時兼有二次酸氣清除的功能，上游的酸氣清除設備中部分未反應的堿性物附著在濾袋上，在空氣通過時再次和酸氣反應。袋式除塵器的缺點是濾袋材質脆弱；對空氣高溫、化學腐蝕、堵塞及破裂等問題甚為敏感。八十年代后，各國致力于濾料技術開發(fā)，尤其聚四氟乙烯薄膜濾料（PTFE）等材料在袋式除塵器上開發(fā)應用，使袋式除塵器上述弊端得以極大改觀。袋式除塵器目前已廣泛應用于新建的工廠及老廠改造上。袋式除塵器和靜電除塵器比較見表31。表31 袋式除塵器、靜電除塵器性能比較項目袋式除塵器靜電除塵器集塵效率（%）1μ9020110μ999510μ9999風速（m/s）1壓力損失（Pa）～1500300500耐熱性一般耐熱性較差，高溫時需選擇適當?shù)臑V布。耐熱性能佳，一般可達350℃，特殊設計可達500℃。對煙氣化學成分變化適應性好差脫除二惡英較好差，存在粉塵氣流再合成現(xiàn)象耐酸堿性可選擇適當?shù)臑V布好動力費用略高略低設備費基本相同基本相同操作維護費較高較低隨著環(huán)保要求的日益嚴格，電除塵器不僅不能滿足脫除有機物（二惡英等）、重金屬的需要，同時也不能滿足粉塵排放的要求，所以，現(xiàn)在已基本不再采用電除塵器作為工廠的粉塵處理裝置。 微粉整形處理工藝流程 ↗粗顆粒返回雷蒙磨雷蒙磨—→ ↗粗顆粒從一號二號口下料 ↘ 細顆?！?氣流分級機——→ ↘細顆粒從三號四號口下料標準顆粒—→進入溢流缸——→分號池——→沉淀池——→過濾甩干—→烘干第4章 工程方案設計 總圖運輸 設計依據(jù)及基礎資料設計采用的國家及地方的有關標準、規(guī)范1. 《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》 GB 5018793 ；2. 《廠礦道路設計規(guī)范》 GBJ 2287；3. 《建筑設計防火規(guī)范》 GB50016 (2006年版) ；4. 《防洪標準》GB5020194；5. 《總圖制圖標準》GBT 501032001；6. 其它相關的國家及地方規(guī)范、條例、標準等。設計基礎資料項目廠址現(xiàn)狀地形圖（電子版） 水、氣溫、風及日照等氣象資料。 供的其它有關資料。 總圖設計原則 滿足生產(chǎn)工藝和各設施功能要求； 功能分區(qū)及布置合理，節(jié)約使用土地； 道路設置順暢，滿足消防、物料輸送及人流通行疏散需求； 豎向設計合理，便于場地排水，減少土石方工程量； 合理布置廠區(qū)管網(wǎng)，力求管網(wǎng)短捷順暢； 妥善處理好建設與發(fā)展的關系，為預留擴建留有余地； 創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，搞好綠化，以降低各類污染； 滿足國家現(xiàn)行的防火、衛(wèi)生、安全等技術規(guī)程及其它技術規(guī)范要求。 總平面布置車間組成及功能分區(qū)廠區(qū)大致分為主要生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)及行政管理區(qū)。1）主要生產(chǎn)區(qū)由主廠房、原料庫組成2）輔助生產(chǎn)區(qū)由水工設施、油泵房、地下液體罐，成品庫組成其中水工設施包括綜合水泵房和冷卻塔（集水池）、清水池、凈水池3）行政管理區(qū)由綜合樓、生活宿舍樓和門衛(wèi)室組成 原料接收及貯存 原料接收原料由公路運輸經(jīng)324省道，由汽車拉入本廠，經(jīng)地磅房地磅自動稱重并由計算機記錄和存儲數(shù)據(jù)后，通過高架引橋進入主廠房卸料平臺。（1）地磅房及地磅在物流入口大門后設置地磅房及地磅。在地磅前后均設有檢視緩沖區(qū)，以提供空間方便地磅管理人員對需檢查車輛的檢查，在檢查的同時又不影響其他車輛的正常進出。地磅前的緩沖區(qū)還可以作為高峰時的車輛緩沖區(qū)，以避免堵塞進廠道路，也避免車輛停留在廠外道路上影響周邊居民的正常生活。共設置50噸地磅一臺，一進一出。 原料儲存 設18100M共1800㎡原料庫一座，內設三噸行車兩臺 原料檢測系統(tǒng)在原料庫設原料檢測室一間，對入廠原料的粒度分布情況和各類雜質含量進行理化分析，分析報告與供貨廠家的出廠報告比對后存檔。 空氣凈化系統(tǒng) 工藝流程及技術特點本裝置由反應吸收塔、旋轉噴霧器及鋼結構等組成。空氣從反應塔上部進入，下部排出。高速旋轉噴霧器安裝在反應塔的頂部。排出后的空氣進入袋式除塵器。每條生產(chǎn)線設一臺噴霧反應塔，噴霧反應塔為一圓筒型反應器，底部是錐形的，設有進氣和出氣口，并進行保溫，錐體上設置電伴熱系統(tǒng)以防止粉塵結露，底部設有破碎機和卸料閥，以保證反應物能順利排出。反應塔頂部設有氣流分配板，分配板下方設有霧化器，霧化器上方設有電動葫蘆以取出霧化器進行更換部件或檢修。反應塔頂部平臺上布置有石灰漿高位液槽，高位槽的作用是給噴霧器進料管一個恒定的壓力，以保證給料調節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為了調整反應塔里的空氣溫度，在噴霧反應塔頂部還設有高位水槽，為霧化器供水。高速旋轉的霧化器將石灰漿霧化成微小的液滴，液滴的噴射方向與空氣的流向垂直。石灰漿液霧滴沿反應塔內腔向下流動，液滴與冷卻水隨著高溫空氣一起蒸發(fā)，同時空氣中的酸性氣體HCl、HF、SO2得以去除?？諝饨?jīng)噴霧反應塔后進入后續(xù)的布袋除塵器?？諝庵械拇蟛糠诛w灰和反應塔中產(chǎn)生的固體顆粒物隨同空氣進入了除塵器，粒徑較大的部分固體顆粒物則沉降并聚集在噴霧反應塔下部的灰斗中，灰斗設有防止堵塞的破碎機和旋轉卸灰閥，從旋轉卸灰閥排出的顆粒物經(jīng)鏈式輸送機送至灰渣倉。反應塔作為冷卻系統(tǒng)，它要滿足空氣量及空氣成分復雜多變的需要，還要根據(jù)空氣的進出口溫度、石灰漿液滴直徑及飽和溫度進行調節(jié)。本項目空氣在反應塔中的停留時間為10～12秒，以保證石灰漿的完全蒸發(fā)。旋轉噴霧器結構框圖見圖41。驅動電動機換向器聯(lián)軸器潤滑裝置油冷卻裝置高速轉動單元圓盤冷卻和密封裝置圖41旋轉噴霧器結構框圖噴霧反應塔和布袋除塵器中收集的干燥反應產(chǎn)物將由輸送機械輸送到反應生成物貯倉（灰倉）。貯倉配備了裝有特種定量卸料機構，反應產(chǎn)物固化后送至指定的填埋場處置。 袋式除塵器袋式除塵器選用脈沖式除塵器，離線清灰，適用于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫、高濕及腐蝕性強的含塵空氣處理，將空氣中的粉塵除去，并促使空氣中未反應酸性物質與石灰進一步反應，使空氣達到排放要求。袋式除塵器包括下列設備：灰斗、布袋、籠架、維護和檢修通道裝置、每個倉室進出口通道的隔離擋板、旁路通道和擋板裝置、灰斗加熱、布袋清掃控制器和脈沖閥等。每臺袋式除塵器由氣密式焊接鋼制殼體及分隔倉組成，每個隔離倉清灰時可與空氣流完全隔離。殼體及分隔倉的設計能承受系統(tǒng)內的最大壓力差。支承結構采用鋼結構。每個分隔倉都配備進口及出口隔離擋板。當一個隔離倉隔離時，能保持袋式除塵器正常工作。也就是說，當袋式除塵器在運行時，能在線更換分隔倉的濾袋。為此目的，配備足夠的檢查及維修門。袋式除塵器的頂部和室頂之間的間隙足夠大，以便更換布袋時進行操作。如有必要，還提供更換布袋用的吊機的鋼梁。殼體、檢修門及殼體上電氣及機械連接孔的設計均能保證袋式除塵器的密封性能。為了達到良好均勻的空氣分布，預先考慮在通道內部配備空氣均流裝置。為了防止酸或水的凝結，袋式除塵器將配備保溫及伴熱。