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　　一. 综述
　　水洗的目的是除掉石墨和灰尘.碱洗目的是除去颗粒表面的游离硅,二氧化硅,也可除掉一部分氧化铝和石墨.酸洗目的是除掉金属铁,氧化铁,也可除掉一部分钙,镁,铝氧化物杂质.
　　国内碳化硅制粒中,对150#以粗的处理工艺有几种不同方法.第一种是全部酸碱水洗;第二种是进行碱洗,水洗;第三种是只进行水洗;第四种是不洗.各种工艺的特点列于表2-9-6.
　　表2-9-6 150#以粗磨料各种洗涤工艺特点
　　洗涤工艺 特点 应用范围
　　酸碱水洗 产品化学成分好,磨粒表面清洁度高, 一次交检合格率高,铁质砂产出量少,成品率高,磁性物含量少,制造磨具的铁斑废品少见,对冶炼结晶块分级标准可稍加放宽,降低电单耗.生产成本稍高,管理麻烦 稳定生产优质品
　　碱洗,水洗 提高磨粒SiC含量,磨粒表面清洁度高,结晶块分级标准可稍加放宽,以降低单耗电.一次交检合格率提高,返工率降低 使用纯原料冶炼,可稳定生产优质品
　　水洗 提高磨粒表面清洁度,工艺简化,容易管理,成本稍低,对冶炼碳化硅的原料要求较高,分级严格,成品率低 使用纯原料冶炼可生产优质品
　　无任何洗涤 工艺非常简化,投资少,容易管理,成本低,产品质量差,磨粒表面清洁度,化学成分不好 产品质量要求不高时采用
　　二. 酸碱洗设备及工艺
　　粗于150#砂的酸碱洗设备,在大规模生产中常用带搅拌装置的不锈钢锥形桶,内衬陶瓷或碳化硅耐酸层,通过水管和蒸汽管.酸碱洗可在同一桶中进行.生产量较小时,可采用陶瓷缸加可移动的栅式搅拌器.
　　表2-9-7 典型洗涤器参数
　　项目 桶体直径 有效高度 溢流槽尺寸 有效容积 洗涤能力 搅拌器转速 电机功率
　　 上锥体 下锥体 宽度 深度
　　参数 1340 150 2120 200 415 1.0 0.1 3.8 7.5
　　酸碱洗的顺序,实际上是先碱洗后酸洗.其工艺方法如下:
　　向洗涤器中加入水,开动搅拌器,投放一定量的料,加入密度1.35g/cm³的碱溶液,使碱洗液浓度达7%,蒸汽加热2.5h,若间歇式水洗须换水4次以上.
　　酸洗前适量排出洗涤器中的水,加入密度1.82 g/cm³的硫酸,使洗液中酸的浓度保持10%,蒸汽加热2.5h,水温保持70℃以上,用水冲洗至中性,过程同碱洗.
　　三. 水洗设备及工艺
　　水洗多数是连续式.主要方式有浮选柱水洗,回转筒水洗及螺旋水洗等.
　　(一) 浮选柱水洗
　　浮选柱是一个上部为圆柱形下部为圆锥形的容器.经过搅拌均匀的碳化硅料浆从容器上端放入浮选柱内,料浆中大部分水向上流动,经溢流槽排走,在水向上流动排除过程中,石墨及细粒砂也随之向上飘移而带走,从而达到除炭,颗粒清洗的目的.砂粒受重力作用沉于柱的锥形底部,浓缩后从下部排矿口排除.如果在下部锥形体内通入空气并产生气泡或加入浮选剂,则除炭效果更佳,通常除炭效率为50%左右,表2-9-8列出了一种典型浮选柱的技术参数.
　　浮选剂可采用煤油,二号油或亚硫酸纸浆废液,在搅拌时滴入.
　　表2-9-8 浮选柱技术参数
　　直径(mm) 高度(mm) 中心筒直径(mm) 中心筒高度(mm) 气泡带直径(mm) 耗水量(t/h) 生产能力(t/h) 除炭效率(%)
　　1700 2500 350 900 80 18~21 2.5~3.0 50
　　(二) 回转筒水洗
　　回转筒水洗机,是一个水平放置的,半浸于水池的锥形滚筒,碳化硅砂从滚筒细端进入滚筒,在重力作用下渐次流至滚筒大端,被料斗挖出,石墨,灰尘等浮于水面被水流带走.为了减少损失,在水洗前可把150#以细砂子筛选出去.
　　(三) 螺旋水洗
　　螺旋水洗机与回转筒水洗机类似,是一个水平放置的,半浸于水池中的螺旋,将物料从水池一端输送到另一端.在输送过程中,石墨被飘浮水面随溢流水走掉.
　　四. 脱水
　　经水洗或化学处理后的料浆,含水率为30~50%,必须经脱水处理,以便提高干燥效率,脱水方法,一般采用重力脱水法和压力脱水法.重力脱水法是把含水料浆放入滤池或滤桶中,靠重力作用,水沉集于池底或桶底,经导沟或滤层排出.滤桶脱水若加振动器可加快脱水速度,30~40min后料中水分可降低到12%以下.
　　气压脱水通常在脱水罐中进行.它是一个可密闭的滤罐,当罐中充满料浆之后,通入0.3MPa的压缩空气,水即从罐的下方滤层中排出,打开底盖即可放料,脱水1h含水率可降至10%以下.
　　五. 干燥
　　对脱水后的物料必须进行干燥.常用的干燥设备有立式干燥炉和回转干燥炉.
　　立式干燥炉是一个方柱形窑炉.炉膛下部设燃烧室,炉膛内设立柱,柱上焊有人字板,上部定量加入的物料呈人字形轨迹向下流动,在流动中其水分被来自燃烧室的向上流动的热气流带走,从而达到干燥的目的.物料从下部排料口排出.
　　立式干燥炉的燃料可用煤气或重油,以煤气最付佳.重油燃烧不完全时使产品游离碳含量增加.
　　回转干燥炉是一个钢筒,架在滚轮上作回转运动,进料端与出料端有一定高差.燃烧定设在进料端,燃烧煤气或重油.燃烧后的热气与料同时进入回转筒,二者直接接触;物料被加热,水分从物料表面蒸发,不断被风机从低端尾部排走.物料借筒体回转也向低端尾部运动排出.
　　表2-9-9 立式干燥炉典型参数
　　炉膛尺寸(m) 外形尺寸(m) 煤气流量(m³/h) 干燥能力(t/h) 电机功率(kW)
　　 风机 给料器
　　0.65×0.69×3.8 1.6×1.6×5.4 400 1.7 2.5 2.5
　　
　　表2-9-10 回转干燥炉技术参数
　　筒体直径(mm) 筒体长度(mm) 消耗煤气(m³/h) 炉头温度(℃) 炉尾温度(℃) 进料水分(%) 生产能力(t/h) 电机功率(kW)
　　 C GC 150#~0
　　1200 9000 700 1000 140~200 10~15 2.5 1.5 0.5 14