3218碳化硅冶炼行业系数手册

（初稿）

2019年4月

1.适用范围

本手册仅用于第二次全国污染源普查工业污染源普查范围中，《国民经济行业分类》（GB/T 4754-2017）中3218碳化硅冶炼行业使用产污系数法核算工业污染物产生量和排放量的普查对象。

利用本手册进行产排污核算得出的污染物产生量与排放量仅代表了特定行业、工艺、产品、原料在正常工况下污染物产生与排放量的一般规律。

碳化硅冶炼行业废气指标包括：工业废气量、颗粒、二氧化硫、氮氧化物。

2.注意事项

2.1多种生产工艺或多类产品企业的产排污核算

废气污染物（工业废气量、颗粒、二氧化硫、氮氧化物）：污染物产生量与产品产量有关，根据不同核算环节计算产污量后，再根据企业末端治理设和运行情况计算各污染物的排污量。

企业某污染物指标的产生量、排放量为各核算环节产生量、排放量之和。

2.2采用多种废气治理设施组合处理企业的排污量核算

在排污量计算选择末端治理技术时，若没有对应的组合治理技术，以主要治理技术为准。

2.3系数表中未涉及的产污系数及污染治理效率

金属硅生产企业产排污量参照3140铁合金冶炼行业中工业硅等相关产污系数进行核算。

2.4其他需要说明的问题

碳化硅生产过程无工艺废水产生，不涉及废水污染物的核算。

本手册所提供的工业废气量系数仅供校核参考，不作为企业填报依据。

3.污染物排放量核算方法

3.1计算污染物产生量

（1）根据产品、原料、生产过程中产污的主导生产工艺、企业规模这一个组合查找和确定所对应的某一个污染物的产污系数。

（2）根据该污染物的产污系数计量单位：单位产品产量，调用企业实际产品产量。

例如某组合内颗粒物的产污系数单位为：千克/吨-产品，则计算产生量时需要调用企业实际产品产量。

（3）污染物产生量按以下公式进行计算：

污染物产生量=污染物对应的产污系数产品产量

G产=P产×M

其中，

某污染物的平均产生量

G产

某污染物对应的产污系数

P产

产品总量

3.2计算污染物去除量

（1）根据企业对某一个污染物所采用的治理技术查找和选择相应的治理技术平均去除效率；

（2）根据所填报的污染治理设施实际运行率参数及其计算公式得出该企业某一污染物的治理设施实际运行率（k值）。

（3）利用污染物去除量计算公式（如下）进行计算：

污染物去除量=污染物产生量=污染物产生量

×污染物去除率×治理技术平均去除效率治理设施实际运行率

R减=G产×ηT×k T

其中：某污染物的去除量

R减

某污染物采用的末端治理技术的平均去除效率

ηT

某污染物采用的末端治理设施的实际运行率

k T

3.3计算污染物排放量

污染物排放量=污染物产生量-污染物去除量

=污染物对应的产污系数产品产量-污染物产生

量治理技术平均去除效率治理设施实际运行率

××

3.4计算企业污染物排放量

同一企业某污染物全年的污染物产生（排放）总量为该企业同年实际生产的全部工艺i、产品、原料、规模污染物产生（排放）量之和。

E排=G产―R减=∑（G产i―R减i）=∑[P产×M i（1―ηT×k T）]

4.污染物排放量核算案例

如某碳化硅冶炼厂，采用石英砂生产碳化硅，采用电阻炉法生产工艺，年产量为10500吨。以颗粒物为例说明排放量计算过程。

该企业基本信息如下：

表1某碳化硅冶炼企业主要信息

产品及产量

名称产量

碳化硅10500吨污染治理技术布袋除尘法

实际运行率参数

污水治理设施运行时间7200小时

企业正常生产时间7200小时（1）颗粒物产生量计算

①查找产污系数及其计量单位

根据报表填报信息，调用《3218碳化硅冶炼行业产污系数表》中主要产品为：碳化硅，主要原料为：石英砂，主要工艺为：电阻炉法，生产规模为：所有规模的组合中颗粒物的产污系数为102.87，单位为千克/吨-产品。

②获取企业产品产量

实际填报情况：该企业主要产品碳化硅2017年产量为10500吨。

③计算颗粒物产生量

由于查询到的组合中，颗粒物产污系数的单位为千克/吨-产品，因此在核算产生量时采用产品产量。

颗粒物产生量=颗粒物产污系数产品(碳化硅)产量

=102.87千克/吨-产品10500吨/1000=1080.14吨

（2）颗粒物去除量计算

①查找治理技术平均去除效率

由于该企业颗粒物治理技术采用布袋除尘法，查询相应组合内布袋除尘法的平均去除效率为99%。

②计算污染治理技术实际运行率

根据产污系数组合查询结果，该组合中颗粒物对应的污染治理设施实际运行率计算公式为：

k=废气治理设施运行时间/企业正常生产时间=7200/7200=1

③计算颗粒物去除量：

颗粒物去除量=1080.14吨×99%×1=1069.34吨（3）颗粒物排放量计算

颗粒物排放量=1080.14-1069.34=10.8吨

5.产污系数及污染治理效率表

3218碳化硅冶炼行业核

算环节产

品

原料工艺

生产

规模

污染物指标单位产污系数

末端治理技术

名称

末端治理技

术去除效率

（%）

k值计算公式

废气量标立方米/吨-产品31938 / 0

湿法除尘60

袋式除尘99

颗粒物千克/吨-产品102.87

静电除尘98

氮氧化物千克/吨-产品0.93 / 0

氨法95

石灰/石膏法89

石灰石/石膏法85

有机胺吸附99

/ 碳

化

硅

石英

砂

电阻

炉法

所有

规模

废

气

SO2千克/吨-产品 4.38

活性炭（焦）法95

k=废气治理设

施运行时间(小

时/年）/企业正

常生产时间

（小时/年）

铅锌冶炼烟气制酸转化工艺流程

铅锌冶炼烟气制酸转化工艺流程刘世聪摘要：本文主要介绍了铅锌冶炼烟气制酸转化工序的工艺流程，并讨论了为实现两转两吸制酸的自热平衡，该制酸装置该采用怎样的技术和措施。关键词：铅锌冶炼烟气；制酸；自然平衡；工艺流程； 1 引言 1.1 二氧化硫的性质及危害二氧化硫是无色气体。有强烈刺激性气味。分子式SO2。分子量64.07。相对密度 2.264(0℃)。熔点-72.7℃。沸点-10℃。蒸气压338.32kPa(2538mmHg 21.11℃)。在水中溶解度8.5%(25℃)。易溶于甲醇和乙醇; 溶于硫酸、乙酸、氯仿和乙醚等。潮湿时,对金属有腐蚀作用。二氧化硫是是大气中一种主要的气态污染物（形成酸雨的根源），燃烧煤或燃料、油类时均产生相当多的SO2。还有二氧化硫的空气不仅对人类（最大允许浓度5 mg/L）及动、植物有害，还会腐蚀建筑物，金属制品、损坏油漆颜料、织物和皮革等。目前如何将SO2对环境的危害减小到最低限度已引起人们的普遍关注[1]。 1.2 铅锌冶炼烟气产生和处理铅锌冶炼烟气及其污染物的产生随冶炼过程和原材料种类不同而有很大差异。按其含硫与不含硫可分为两大类：一类为含硫烟气，除含有一般物质燃烧生成的正常组分外，主要含有二氧化硫和三氧化硫；另一类为不含硫烟气，主要含有二氧化碳、一氧化碳、氮气等。目前，在各铅锌冶金炉窑之后根据不同情况几乎全都采用不同的收尘方法，设置了收尘装置回收烟尘；同时，对含硫烟气也进行了不同程度的净化和利用。对于不含硫烟气，多采用借助外力作用的分离法，将气溶胶污染物从烟气中分离出来；而对于含硫烟气，除分离其中的气溶胶污染物外，烟气还应采取转化法制取硫酸，以回收其中的硫。我厂采用处理进口矿，而进口矿进口矿产地不一，化学成分复杂，粒度两极分化严重，进而会产生大量

2016-2020年碳化硅陶瓷市场深度调研及投资战略咨询报告

碳化硅陶瓷市场深度调研及投资战略咨询报告 2016-2020

核心内容提要产业链（Industry Chain）狭义产业链是指从原材料一直到终端产品制造的各生产部门的完整链条，主要面向具体生产制造环节；广义产业链则是在面向生产的狭义产业链基础上尽可能地向上下游拓展延伸。产业链向上游延伸一般使得产业链进入到基础产业环节和技术研发环节，向下游拓展则进入到市场拓展环节。产业链的实质就是不同产业的企业之间的关联，而这种产业关联的实质则是各产业中的企业之间的供给与需求的关系。市场规模（Market Size）市场规模（Market Size），即市场容量，本报告里，指的是目标产品或行业的整体规模，通常用产值、产量、消费量、消费额等指标来体现市场规模。千讯咨询对市场规模的研究，不仅要对过去五年的市场规模进行调研摸底，同时还要对未来五年行业市场规模进行预测分析，市场规模大小可能直接决定企业对新产品设计开发的投资规模；此外，市场规模的同比增长速度，能够充分反应行业的成长性，如果一个产品或行业处在高速成长期，是非常值得企业关注和投资的。本报告的第三章对手工工具行业的市场规模和同比增速有非常详细数据和文字描述。消费结构（consumption structure）消费结构是指被消费的产品或服务的构成成份，本报告主要从三个角度来研究消费结构，即：产品结构、用户结构、区域结构。1、产品结构，主要研究各类细分产品或服务的消费情况，以及细分产品或服务的规模在整个市场规模中的占比；2、用户结构，主要研究产品或服务都销售给哪些用户群体了，以及各类用户群体的消费规模在整个市场规模中的占比；3、区域结构，主要研究产品或服务都销售到哪些重点地区了，以及某些重点区域市场的消费规模在整个市场规模中的占比。对消费结构的研究，有助于企业更为精准的把握目标客户和细分市场，从而调整产品结构，更好地服务客户和应对市场竞争。

国内外碳化硅的合成研究进展

国内外碳化硅合成研究进展学院：材料与化工学院专业：化学工程与工艺学号：20090411310050 姓名：宋新乐时间：2011年10月5日

国内外碳化硅的合成研究进展化学工程与工艺宋新乐 20090411310050 一、摘要近年来，随着各项科技的发展，尤其是航海，航空，导弹等高科技的发展，对材料的要求越来越苛刻，而碳化硅材料作为一种新型无机材料，越来越受到这些领域的欢迎。但天然碳化硅含量极少，根本不能满足需求，故而对碳化硅合成的研究成为必然的趋势。二、关键词碳化硅合成研究发展三、正文 1、碳化硅的发现爱德华?古德里希?艾其逊在1893年制造出此化合物，并发展了生产碳化硅用之艾其逊电弧炉，至今此技术仍为众人使用中。 2、碳化硅的性质碳化硅至少有70种结晶型态。α-碳化硅为最常见的一种同质异晶物，在高于2000°C高温下形成，具有六角晶系结晶构造（似纤维锌矿）。β-碳化硅，立方晶系结构，与钻石相似，则在低于 2000 °C生成，结构如页面附图所示。虽然在异相触媒担体的应用上，因其具有比α型态更高之单位表面积而引人注目，但直至今日，此型态尚未有商业上之应用。因其3.2的比重及高的升华温度（约 2700 °C），碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下，它都不会熔化，且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及高最大电流密度，近来在半导体高功率元件的应用上，不少人试着用它来取代硅。此外，它与微波辐射有很强的偶合作用，并其所有之高升华点，使其可实际应用于加热金属。纯碳化硅为无色，而工业生产之棕至黑色系由于含铁之不纯物。晶体上彩虹般的光泽则是因为其表面产生之二氧化硅保护层所致。 3、碳化硅的用途

碳化硅工艺过程

生产技术一、生产工艺 1.碳化硅原理：通过石英砂、石油胶和木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成,主要反应机理是SiO2+3C----SiC+2CO。碳化硅电阻炉制炼工艺：炉料装在间歇式电阻炉内，电阻炉两端端墙，近中心处是石墨电极。炉芯体连接于两电极之间。炉芯周围装的是参加反应的炉料，外部则是保温料。冶炼时，给电炉供电，炉芯温度上升，达到2600～2700℃。电热通过炉芯表面传给炉料，使之逐渐加热，达到1450℃以上时，即发尘化学反应，生成碳化硅，并逸出一氧化碳。随着时间的推移，炉料高温范围不断扩大，形成碳化硅愈来愈多。碳化硅在炉内不断形成，蒸发移动，晶体长大，聚集成为—个圆筒形的结晶筒。结晶筒的内壁因受高温，超过2600℃的部分就开始分解。分解出的硅又与炉料中的碳结合而成为新的碳化硅。破碎：把碳化硅砂破碎为微粉，国内目前采用两种方法，一种是间歇的湿式球磨机破碎，一种是用气流粉末磨粉机破碎。我公司已由气流粉末磨碎机代替湿式球磨机破碎。湿式球磨机破碎时用是用湿式球磨机将碳化硅砂磨成微粉原料，每次需磨6-8小时。所磨出的微粉原料中，微粉约占60％左右。磨的时间越长，则微粉所占的比例越大。但过粉碎也越严重，回收率就会下降。具体的时间，应该与球磨比、球径给配、料浆浓度等工艺参数一起经实验优选确定。该方法最大的优点就是设备简单，缺点是破碎效率较低，后续工序较复杂。

雷蒙磨粉机工作原理是：颚式破碎机将大块物料破碎到所需的粒度后，由提升机将物料输送到储料仓，然后由电磁振动给料机均匀连续地送到主机的磨腔内，由于旋转时离心力作用，磨辊向外摆动，紧压于磨环，铲刀与磨辊同转过程中把物料铲起抛入磨辊与辊环之间，形成填料层，物料在磨辊与磨环之间进行研磨。粉磨后的粉子随风机气流带到分级机进行分选，不合要求的粉子被叶片抛向外壁与气流脱离，粗大颗粒在重力的作用F落入磨腔进行重磨，达到细度要求的细粉随气流经管道进入大旋风收集器，进行分离收集，再经卸料器排出即为成品粉子，气流由大旋风收集器上端回风管吸入鼓风机。在磨腔内因被磨物料中有—定的水分，研磨时发热，水气蒸发，以及各管道接口不严密，外界气体被吸入，使循环风量增高，为保证磨机在负压吠态下工作，增加的气流通过余风管排入除尘器，被净化后排入大气。整个气流系统是密闭循环的，并且是在正负压状态下循环流动的。该法最大的优点是效率较高。而且后续工序较简单。 2、碳化硅微粉（一）、碳化硅微粉的生产

铅冶炼工艺流程

铅冶炼工艺流程选择氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法在工艺上都是将冶炼的氧化和还原过程分开，在不同的反应器上完成，即在熔炼炉内主要完成氧化反应以脱除硫，同时产出一部分粗铅和高铅渣。高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼，产出的粗铅送往精炼车间电解，产出的炉渣流至电热前床贮存保温，前床的熔渣流入渣包或通过溜槽进入烟化炉提锌。随着我国对节能减排和清洁生产政策的不断贯彻落实，上述工艺的弊端也显现出来，鼓风炉还原高铅渣块，液态高铅渣的潜热得不到利用，还要消耗大量的焦炭，随着焦炭价格的提升，炼铅成本居高不下。电热前床消耗大量的电能和石墨材料，也增加了冶炼成本，同时需要占用大量的土地和投资。为了适应环保、低炭、节能降耗的需求，新的技术不断出现，目前在河南省济源豫光金铅，金利公司、万洋集团各自采用的液态高铅渣直接还原的三种炉型代表了我国铅冶炼发展的最高水平。一、豫光金铅底吹还原工艺：取消鼓风炉，不用冶金焦，实现液态渣直接还原，与原有富氧底吹炉氧化段一起，形成完整的液态渣直接还原工业化生产系统。具体技术方案为：铅精矿、石灰石、石英砂等进行配料混合后，送入氧气底吹炉熔炼，产出粗铅、液态渣和含尘烟气。液态高铅渣直接进入卧式还原炉内，底部喷枪送入天然气和氧气，上部设加料口，加煤粒和石子，采用间断进放渣作业方式。天然气和煤粒部分氧化燃烧放热，维持还原反应所需温度，气体搅拌传质下，实现高铅渣的还原。工艺流程如图1。

图1 豫光炼铅法的工艺流程图生产实践效果 8万t/a熔池熔炼直接炼铅环保治理工程主要包括以豫光炼铅法为主的粗铅熔炼系统、大极板电解精炼系统和余热蒸汽回收利用系统等。项目09年2月正式开工，09年8月进行设备安装，2010年元月开始空车调试，3月28日熔炼系统氧化炉点火烘炉。目前氧化炉、还原炉、烟化炉、硫酸及制氧系统均正常生产，经几个月的生产检验，各项环保指标优于国标，技经指标达设计水平。豫光炼铅新技术的主要特点（1）流程短：工艺省去了铸渣工序，淘汰了鼓风炉，减少了二次污染和烟尘率（国际同类技术的烟尘率一般在15%左右，而豫光炼铅法的烟尘率仅为7～8%）。（2）自动化水平高：工艺可在氧化、还原等关键工序中设置3000多个数据控制点，实现全系统的DCS集中自动控制，用工大幅减少，系统生产更安全稳定性。（3）低能耗：该工艺不仅利用了渣和铅的潜热，熔池熔炼时传热传质效率高，能耗大大降低。粗铅能耗比氧气底吹-鼓风炉炼铅低25%左右，比传统工艺低约50%。（4）低排放：采用天然气、煤粒替代焦炭，达到清洁生产的目标，SO2排放浓度和远低于国家标准，仅为氧气底吹-鼓风炉炼铅中鼓风炉排放量的10%，同时CO2排放量仅为氧气底吹-鼓风炉炼铅工艺的22%。（5）清洁化生产：密闭性好的熔炼设备缩短了工艺流程，减少了无组织排放量，实现了铅清洁化生产。终渣含铅指标比国际同类工艺低2%左右，资源利用率提高。

国内碳化硅产业链企业大盘点

国内碳化硅产业链企业大盘点今年的半导体产业，碳化硅（SiC）颇为火热。前不久，英飞凌宣布以1.39亿美元收购初创企业Siltectra，获得后者创新技术ColdSpilt 以用于碳化硅晶圆的切割上，进一步加码碳化硅市场，X—Fab、日本罗姆等企业早些时候也相继宣布将扩大碳化硅产能，碳化硅产业海外重要玩家已开始备战。那么国内SiC市场又是何种景象？事实上，今年以来关于碳化硅相关消息已越来越多地出现。近期山东天岳碳化硅材料项目在浏阳高新区开工，项目总投资30亿元，一期主要生产碳化硅导电衬底、二期主要生产功能器件；时间再往前，今年9月芯光润泽国内首条碳化硅IPM产线正式投产...... 热度渐起，那么国内碳化硅产业发展现状如何？又有哪些厂商在攻关碳化硅产业？国内碳化硅产业发展现状碳化硅为第三代半导体的主要代表之一，拥有禁带宽度大、器件极限工作温度高、临界击穿电场强度大、热导率等显著的性能优势，在电动汽车、电源、军工、航天等领域备受欢迎，为众多产业发展打开了全新的应用可能性，被行业寄予厚望。从产业链角度看，碳化硅包括单晶衬底、外延片、器件设计、器件制造等环节，但目前全球碳化硅市场基本被在国外企业所垄断。在全球市场中，单晶衬底企业主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日铁住金、Norstel等，外延片企业主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、罗姆、三菱电机、Infineon 等，器件方面，全球大部分市场份额被Infineon、Cree、罗姆、意法半导体等少数企业瓜分。由于碳化硅产业环节如芯片性能与材料、结构设计、制造工艺之间的关联性较强，不少企业仍选择采用IDM模式，如罗姆和Cree均覆盖了碳化硅衬底、外延片、器件、模组全产业链环节，其中Cree占据衬底市场约40%份额、器件市场约23%份额。事实上，目前整个碳化硅产业尚未进入成熟期，但国际厂商已实现多个环节规模量产技术瓶颈的突破，并已摩拳擦掌、即将掀起一场大战，而国内碳化硅产业仍处于起步阶段，与

国内外碳化硅的研究和发展、

摘要：随着工业的发展和科学技术的进步，碳化硅的非磨削用途在不断扩大，在耐炎材料方面用于制作各种高级耐炎制品，如垫板、出铁槽、坩锅熔池等；在冶金工业上作为炼钢脱氧剂，可以节电，缩短冶炼时间，改善操作环境；在电气工业方面利用碳化硅导电、导热及抗氧化性来制造发热元件——硅碳棒。碳化硅的烧结制品可作固定电阻器，在工程上还可作防滑防腐蚀剂。碳化硅与环氧树脂混合可涂在耐酸容器中、蜗轮机叶片上起防腐耐磨作用。SiC由于具有优良的耐高温、耐磨耗、耐腐蚀及高的热传导性能，近年来受到人们极大关注。作为一种新型的非氧化物精细陶瓷材料，其研究与应用均取得了长足的发展。关键词：碳化硅，结构，粉体合成，碳化硅制品正文：一、SiC的结构 SiC晶型结构有αβ型二种，α型为六方晶型，β型为立方晶型。α型SiC 的分解温度在2400度左右，称为高温异形体2在温度低于2000度时，SiC以β型方式存在，称为低温异形体。立方晶型的β—SiC可在1450度左右由简单的硅和碳混合物制得，温度高时β—SiC 会转相生成α—SiC。SiC没有一个固定的熔点，在密堆积系中，在1bar 总压力下，约在! 0.3!时分解成石墨和富硅熔融物，此温度是形成SiC晶体的最高温度。在松散的堆积系中，SiC在2300度左右开始分解，形成气态硅和石墨残余物。二、SiC粉体的制作方法 SiC粉体的制作方法大体可分为两大类。一是把由固相得到的粗粒子进行粉碎的分解方法；另一类是用气相法等直接合成SiC 细粉末的聚集方法。这两大类方法根据原料的种类和加热方式的不同，又被分成几种。（1）A cheson法这是一种最古老的工业化生产SiC的方法，把硅石和焦炭进行混合作为原料，充填在石墨炉芯的周围，给炉芯通电加热，使炉芯周围温度达2500度以上，反应生成物在此温度下反复进行再结晶，就得到了从晶粒成长起来达数cm厚度的α—

碳化硅工艺过程简述

碳化硅磨料通常以石英、石油焦炭为主要原料。它们在备料工序中经过机械加工，成为合适的粒度，然后按照化学计算，混合成为炉料。磨料调节炉料的透气性，在配炉料时要加适量的木屑。制炼绿碳化硅时，炉料中还要加适量的食盐。炉料装在间歇式电阻炉内。电阻炉两端是端墙，近中心处有石墨电极。炉芯体即连于两电极之间。炉芯周围装的是参加反应的炉料，外部则是保温料。制炼时，电炉供电，炉芯体温度上升，达到2600~2700℃。电热通过炉芯表面传给炉料，使之逐渐加热，达到1450℃以上时，即发生化学反应，生成碳化硅，并逸出一氧化碳。随着时间的推移，炉料高温范围不断扩大，形成的碳化硅也越来越多。它在炉内不断形成，蒸发移动，结晶长大，聚集成为一个圆筒形的结晶筒。结晶筒的内壁因受高温，超过2600℃的部分就开始分解。分解出的硅又与炉料中的碳结合而成为新的碳化硅。炉自送电初期，电热主要部分用于加热炉料，而用以形成碳化硅的热量只是较少的一部分。送电中期，形成碳化硅所用的热量所占比例较大。送电后期，热损失占主要部分。调整送电功率与时间的关系，优选出最有利的停电时间，以期获得最好的电热利用率。大功率电阻炉通常选择送电时间在24小时左右，以利作业安排。在此基础上，调整电炉功率与炉子规格的关系。电阻炉送电过程中，除了形成碳化硅这一基本反应外，炉料中各种杂质也发生一系列化学的和物理的变化，并发生位移。食盐亦然。炉料在制炼过程中不断减少，炉料表面变形下沉。反应所形成的一氧化碳则弥漫于大气中，成为污染周围大气的有害成分。停电后，反应过程基本结束。但由于炉子很大，蓄热量就很大，一时冷却不了，炉内温度还足以引起化学反应，因此，炉表面仍继续有少量一氧化碳逸出。对于大功率电炉来说，延续的残余反应可达3~4小时。这时的反应比起送电时的反应来说，是微不足道的。但因为当时炉表面温度已经下降，一氧化碳燃烧更不彻底。从劳动保护角度来说，仍应予以足够重视。停电后经过一段时间冷却，就可以拆除炉墙，然后逐步取出炉内各种物料。制炼后炉内的物料，从外到里，构成下列各物层：（1）未经反应的物料这部分炉料在制炼时未达到反应温度，因而不起反应，只起保温作用，它在炉中所占的位置叫保温带。保温带炉料与反应带炉料的配制方法、制炼后该部位炉料的利用方法不尽相同。有一种工艺方法，在保温带的特定区域内装炉时装以新料，制炼后取出配到反应料中去，这就叫做焙烧料。若将保温带上未反应的料经再生处理，稍加焦炭及适量木屑，配制成保温料重新利用，就称之为乏料。（2）氧碳化硅层

锌的冶炼方法

1 锌的冶炼方法 1.1 火法冶锌火法冶锌是基于铅锌的沸点不同，使其还原后分离的方法，其工序为：精矿焙烧，烧结矿、熔剂、焦炭在密闭鼓风炉中还原焙烧成金属。火法冶锌又可分为：竖罐炉法，鼓风炉法，电炉法及其它土法冶锌。 1.2 电炉法电炉法是利用电能直接在电炉内加热炉料，经还原熔炼连续蒸发出锌蒸气，然后冷凝得粗锌，再精炼得精制锌，或将锌蒸气骤冷得超细锌粉。该法可以处理焙砂、氧化矿、煅烧的菱锌矿，也可以在炉料中配入适量锌浮渣。电炉法产锌约占3％。该方法工序简单，投资省，建设周期短，热利用率高，环保条件也可以。但该方法生产规模小，单台电炉产量为1000～2500t／a，吨锌电耗4000～5000kW·h，只在电源丰富的地方采用，近年来，各地建立了一批电炉冶锌厂，规模在年产2000t以下。 1.3 火法炼锌是基于氧化锌在高温条件下能被炭质还原剂还原，使锌挥发出来，而与原料中其他组分分离，其还原反应为： ZnO+CO=Zn （气）+CO 2 挥发出来的锌蒸气，经冷凝成为液体金属锌。火法炼锌的原则流程如图所示。 50年代出现的密闭鼓风炉炼锌，使火法炼锌获得了新的发展。其优点是能处理铅、锌复含精矿及含锌氧化物料，在同座鼓风炉中可生产出铅、锌两种不同金属。但目前只占锌产量的左右。

1、4 锌冶炼性质的特殊性表现为：沸点低，在火法冶炼温度下难以液态产出；氧化物稳定性高，一方面是还原挥发难度较大，冷凝中易重新氧化；另一方面决定了难以从硫化物直接氧化得到金属；负电性大，电积过程对净化要求高。对锌冶炼方法可能发展的方面简要介绍如下：（1）以液态产出锌的还原熔炼法，需采用高压火法设备，在可以预见的未来，不会成功。（2）硫化物直接氧化产出锌，实现的可能性很低。（3）硫化物直接还原，日本东京大学开展了在氧化钙存在条件下，用碳直接还原挥发锌的研究，但目前只进行了实验室试验。此外，大量含硫化钙的罐渣如何处理尚需研究。（4）喷吹炼锌法：该工艺是将焦粉、氧气、锌焙砂喷入熔体渣中，使锌还原挥发，再用铅雨冷凝。该方法显然是试图借鉴三菱炼铜法的技术，开发出节能、过程强化的炼锌法。该法在理论分析的基础上，进行了实验室试验，于1983-1984年间进行了日产1t锌的工业试验，但因锌回收率低而停止。主要原因可能在于挥发率不够高，以及大量粉尘的炉气中锌冷凝效率低等。（5）沃纳炼锌法：英国伯明翰大学采用金属铜置换硫化锌使锌挥发，所得冰铜在另一炉中进一步吹炼后返回利用。此法未经工业试验证实。（6）湿法炼锌技术已趋完善，目前在改变电化体系，降低阳极电位方面有一些研究，如通氢气、加入甲醇等。但由于经济方面原因，目前还看不到应用前景。浸出渣的处理仍是今后研究的热点。总而言之，在将来相当长一段时间内，锌冶炼工艺的开发还很难取得较大的进展，锌冶炼技术的发展还将集中在现有技术的完善方面，特别是湿法冶炼将会朝着设备大型化、作业连续化、操作机械化和控制自动化的方向不断发展。 ·

碳化硅电子器件发展分析报告

碳化硅电力电子器件的发展现状分析目录 1.SiC器件的材料与制造工艺 (2) 1.1 SiC单晶 (2) 1.2 SiC外延 (3) 1.3 SiC器件工艺 (4) 2. SiC二极管实现产业化 (5) 3. SiC JFET器件的产业化发展 (7) 4. SiC MOSFET器件实用化取得突破 (7) 5. SiC IGBT器件 (8) 6. SiC功率双极器件 (9) 7. SiC 功率模块 (10) 8. 国内的发展现状 (11) 9. SiC电力电子器件面对的挑战 (11) 9.1 芯片制造成本过高 (11) 9.2 材料缺陷多，单个芯片电流小 (12) 9.3 器件封装材料与技术有待提高 (12) 10. 小结 (12)

在过去的十五到二十年中，碳化硅电力电子器件领域取得了令人瞩目的成就，所研发的碳化硅器件的性能指标远超当前硅基器件，并且成功实现了部分碳化硅器件的产业化，在一些重要的能源领域开始逐步取代硅基电力电子器件，并初步展现出其巨大的潜力。碳化硅电力电子器件的持续进步将对电力电子技术领域的发展起到革命性的推动作用。随着SiC单晶和外延材料技术的进步，各种类型的SiC器件被开发出来。SiC器件主要包括二极管和开关管。SiC二极管主要包括肖特基势垒二极管及其新型结构和PiN 型二极管。SiC开关管的种类较多，具有代表性的开关管有金属氧化物半导体场效应开关管（MOSFET）、结型场效应开关管（JFET）、绝缘栅双极开关管（IGBT）三种。 1.SiC器件的材料与制造工艺 1.1 SiC单晶碳化硅早在1842年就被发现了，但直到1955年，飞利浦（荷兰）实验室的Lely 才开发出生长高品质碳化硅晶体材料的方法。到了1987年，商业化生产的SiC衬底进入市场，进入21世纪后，SiC衬底的商业应用才算全面铺开。碳化硅分为立方相（闪锌矿结构）、六方相（纤锌矿结构）和菱方相3大类共260多种结构，目前只有六方相中的4H-SiC、6H-SiC才有商业价值，美国科锐（Cree）等公司已经批量生产这类衬底。立方相（3C-SiC）还不能获得有商业价值的成品。 SiC单晶生长经历了3个阶段, 即Acheson法、Lely法、改良Lely法。利用SiC 高温升华分解这一特性，可采用升华法即Lely法来生长SiC晶体。升华法是目前商业生产SiC单晶最常用的方法，它是把SiC粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间，在惰性气体（氩气）环境温度为2 500℃的条件下进行升华生长，可以生成片状SiC晶体。由于Lely法为自发成核生长方法，不容易控制所生长SiC晶体的晶型，且得到的晶体尺寸很小，后来又出现了改良的Lely法。改良的Lely法也被称为采用籽晶的升华法或物理气相输运法 (简称PVT法)。PVT法的优点在于：采用 SiC籽晶控制所生长晶体的晶型，克服了Lely法自发成核生长的缺点，可得到单一晶型的SiC单晶，且可生长较大尺寸的SiC单晶。国际上基本上采用PVT法制备碳化硅单晶。目前能提供4H-SiC晶片的企业主要集中在欧美和日本。其中Cree产量占全球市场的85%以上，占领着SiC晶体生长及相关器件制作研究的前沿。目前，Cree的6英寸SiC晶片已经商品化,可以小批量供货。此外，国内外还有一些初具规模的SiC晶片供应商，年销售量在1万片上下。Cree生产的SiC晶片有80%以上是自己消化的，用于LED衬底材料，所以Cree是全球

碳化硅性能与碳化硅生产工艺

碳化硅性能与碳化硅生产工艺天然的碳化硅很少，工业上使用的为人工合成原料，俗称金刚砂，是一种典型的共价键结合的化合物。碳化硅是耐火材料领域中最常用的非氧化物耐火原料之一。（1）碳化硅的性质：碳化硅主要有两种结晶形态：b-SiC 和 a-SiC。b-SiC 为面心立方闪锌矿型结构，晶格常数 a=0.4359nm。a-SiC 是 SiC 的高温型结构，属六方晶系，它存在着许多变体。碳化硅的折射率非常高，在普通光线下为 2.6767~2.6480.各种晶型的碳化硅的密度接近， a-SiC 一般为3.217g/cm3，b-SiC 为 3.215g/cm3.纯碳化硅是无色透明的，工业 SiC 由于含有游离 Fe、Si、C 等杂质而成浅绿色或黑色。绿碳化硅和黑碳化硅的硬度在常温和高温下基本相同。SiC 热膨胀系数不大，在25~1400℃平均热膨胀系数为 4.5×10-6/℃。碳化硅具有很高的热导率，500℃时为 64.4W/ (m·K)。常温下SiC 是一种半导体。碳化硅具有耐高温、耐磨、抗冲刷、耐腐蚀和质量轻的特点。碳化硅在高温下的氧化是其损害的主要原因。（2）碳化硅的合成： ①碳化硅的冶炼方法，合成碳化硅所用的原料主要是以 SiO2 为主要成分的脉石低档次的碳化硅可用低灰分的无烟煤为原料。辅助原料为木屑和食盐。碳化硅有黑、绿两种。冶炼绿碳化硅时要求硅质原料中 SiO2 含量尽可能高，杂质含量尽量低。生产黑碳化硅时，硅质原料中的 SiO2 可稍低些。对石油焦的要求是固定碳含量尽可能高，灰分含量小于 1.2%，挥发分小于 12.0%，石油焦的粒度通常在 2mm 或 1.5mm 以下。木屑用于调整炉料的透气性能，通常的加入量为 3% ~5%（体积）。食盐仅在冶炼绿碳化硅时使用。硅质原料与石油焦在 2000~2500℃的电阻炉内通过以下反应生成碳化硅：SiO2+3C→SiC+2CO↑-526.09Kj CO 通过炉料排出。加入食盐可与 Fe、Al 等杂质生成氯化物而挥发掉。木屑使物料形成多孔烧结体，便于CO 气体排出。碳化硅形成的特点是不通过液相，其过程如下：约从 1700℃开始，硅质原料由砂粒变为熔体，进而变为蒸汽（白烟）；SiO2 熔体和蒸汽钻进碳质材料的气孔，渗入碳的颗粒，发生生成 Sic 的反应；温度升高至1700~1900℃时，生成 b-SiC；温度进一步升高至 1900~2000℃时，细小的 b-SiC 转变为 a-SiC，a-SiC 晶粒逐渐长大和密实；炉温再升至 2500℃左右，SiC 开始分解变为硅蒸汽和石墨。大规模生产碳化硅所用的方法有艾奇逊法和ESK 法。艾奇逊法：传统的艾奇逊法电阻炉的外形像一个长方形的槽子，它是有耐火砖砌成的炉床。两组电极穿过炉墙深入炉床之中，专用的石墨粉炉芯体配置在电极之间，提供一条导电通道，

关于烧结碳化硅的分类_烧结碳化硅工艺说明

关于烧结碳化硅的分类_烧结碳化硅工艺说明特陶领域的多数专家认为国内特陶产品质量提升不上去，很大程度与特陶粉体的制备水平有关系。“巧妇难为无米之炊”，当然没有好“米”，也烧不出“好饭”出来。有关于烧结碳化硅的话题，小编今天想跟大家聊一聊。烧结碳化硅有哪些分类呢？看文章吧！烧结碳化硅分类：（1）无压烧结无压烧结被认为是SiC烧结有前途的烧结方法，根据烧结机理的不同，无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体（含氧量小于2）中同时加入适量B和C的方法，在2020℃下常压烧结成密度高于98

的SiC烧结体。A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2)，获得的SiC陶瓷相对密度大于理论密度的95，并且晶粒细小，平均尺寸为1.5μm。（2）热压烧结不添加任何烧结助剂，纯SiC只有在极高的温度下才能烧结致密，于是不少人对SiC实行热压烧结工艺。关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对SiC致密化的影响，发现Al和Fe是促进SiC热压烧结有效的添加剂。https://www.360docs.net/doc/c04925975.html,nge研究了添加不同量Al2O3对热压烧结SiC的性能影响，认为热压烧结致密是靠溶解--再沉淀机理。但是热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC部件，而且一次热压烧结过程中所制备的产品数量很小，因此不利于工业化生产。 (3)反应烧结反应烧结SiC又称自结合SiC, 是由a- SiC粉和石墨粉按一定比列混合压成坯体后,加热到1650℃左右,同时熔渗Si或通过气相Si渗入坯体,使之与石墨起反

铅锌行业规范条件(2015)

附件：铅锌行业规范条件（2015）为加快铅锌行业结构调整，建立统一开放、竞争有序的市场体系，规范企业生产经营秩序，促进行业持续健康协调发展，依据相关法律法规、规划和产业政策，制定本规范条件。本规范条件中铅锌冶炼企业是指除单独利用废旧铅蓄电池等含铅废料生产再生铅项目外的冶炼企业。一、企业布局和生产规模（一）企业布局新建及改造的铅锌矿山、冶炼项目必须符合国家产业政策、本地区土地利用总体规划、矿产资源规划、主体功能区规划、重金属污染防治规划和行业发展规划等要求。新建铅锌冶炼项目应布局于依法设立、功能定位相符并经规划环评的产业园区内。建设铅锌项目时，应根据环境影响评价结论，确定厂址及其与周围人群和敏感区域的距离。严禁在风景名胜区、自然保护区、饮用水水源保护区、非工业规划建设区、大气污染防治重点区域和其他需要特别保护的区域内新建铅锌项目。（二）生产规模开采铅锌矿资源，须依法取得采矿许可证和安全生产许可证，遵守矿产资源、安全生产法律法规、矿产资源规划及

相关政策。采矿权人应按照批准的矿产资源开发利用方案和绿色矿山建设标准、采矿初步设计和安全专篇进行矿山建设和开发，严禁无证开采、乱采滥挖和破坏浪费资源。新建小型铅锌矿山规模不得低于单体矿10万吨/年（300吨/日），服务年限应在10年以上，中型矿山单体矿规模应大于30万吨/年（1000吨/日）。采用浮选工艺的矿山企业其矿石处理能力应不小于矿山开采能力。对于单独处理锌氧化矿或者含锌二次资源的项目，新建及改造项目，火法处理工序规模需达到1.5万吨金属锌/年及以上，湿法单系列规模须达到5万吨金属锌/年及以上；现有企业火法处理工序须达到1万吨金属锌/年及以上，湿法单系列规模须达到3万吨金属锌/年及以上。单独处理冶炼渣回收稀贵金属的项目，单系列废渣处理规模须达到5万吨/年及以上，单系列铅铋合金电解生产线规模须达到2万吨/年及以上。二、质量、工艺和装备（一）质量铅锌采选、冶炼企业须建有完备的产品质量管理体系，铅锌精矿必须符合《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》（GB20424-2006），铅锭必须符合国家标准（GB/T469-2013），锌锭必须符合国家标准（GB/T470-2008），其他产品质量须符合国家或行业标准。

济南碳化硅产业链发展规划-济南发改委

济南市高性能半导体产业链发展规划（2013—2020年）以碳化硅、氮化镓、铌酸锂为代表的高性能半导体晶体广泛应用于信息传输、光存储、光通讯、微波、LED、汽车电子、航空航天、高速列车、智能电网和超高压输变电、石油勘探、雷达与通信等国民经济和军工领域。随着经济社会的快速发展，碳化硅、铌酸锂等高性能半导体材料、器件和应用产品需求日益旺盛。据不完全统计，我国年进口高性能控制器件和光电子器件超过3000亿美元。为加快培育我市高性能半导体产业集群，建设国内领先、国际先进的产业基地，特制定本规划，规划期为2013年—2020年，近期为2013—2016年。本规划所指的高性能半导体产业主要包括：碳化硅、铌酸锂等晶体材料制备和加工，碳化硅、铌酸锂薄膜器件及下游应用产品的开发生产，相关装备制造，产业链涉及的关键配件和配套产业等。一、国内外发展现状（一）碳化硅产业发展现状。碳化硅单晶材料是目前发展最为成熟的第三代半导体材料，其禁带宽度是硅的3倍，饱和电子漂移速率是硅的2倍，临界击穿电场大于硅的10倍或砷化镓的5倍，热导率是蓝宝石的20倍或砷化镓的10倍，化学稳定性好，在高温、高压、高频、大功率、光电、抗辐射、微波等电子应用领域和航天、

军工、核能等极端环境应用有着不可替代的优势。碳化硅晶体材料生长、加工难度极大，目前世界上只有少数几家企业能够实现碳化硅晶体材料的产业化。美国科锐公司（Cree）是碳化硅半导体行业的先行者和领先者，已研制出了6英寸碳化硅衬底片。2012年，该公司碳化硅晶体材料的产量在80—100万片之间，控制了国际碳化硅衬底片的市场价格和质量标准。美国二六（II-VI）、道康宁（Dow Corning）、德国SiCrystal AG、日本新日铁等公司也相继推出了2—3英寸碳化硅衬底片生产计划，抢占碳化硅市场份额。国内自上世纪90年代以来，山东大学、中科院等高校和科研院所相继开展了碳化硅单晶生长技术的研究。2011年，山东天岳公司在消化吸收山东大学研究成果的基础上，成功实现碳化硅衬底片的产业化，成为世界上少数几家同时掌握N型和半绝缘型碳化硅半导体材料生产技术的企业之一，晶体生长和衬底加工技术达到世界先进水平，打破了西方发达国家对我国的技术垄断和封锁。此外，北京天科合达具备了生产2-4英寸导电型碳化硅衬底片的生产能力，并开展了非掺杂半绝缘碳化硅晶体生长技术的研发。随着碳化硅衬底材料技术的不断改进，器件研制发展迅速。科锐公司拥有基于碳化硅衬底的LED制造材料、外延、芯片、封装、应用等不同层面的核心技术，并与世界知名LED 生产企业通过交叉授权的方式建立LED行业技术壁垒，垄断了高端LED市场。2013年，科锐公司推出的耐压为1200V 碳

碳化硅纳米线的制备与性能研究进展

碳化硅纳米线的制备与性能研究进展 ××× ××××××××××学校西安邮编××× 摘要： SiC半导体材料的禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、饱和漂移速度高等特点使其在高频、高温、高功率、抗辐射等方面有良好的性能，被认为是新一代微电子器件和集成电路的半导体材，因此研究SiC纳米线材料具有重要意义。 Summary: SiC semiconductor materials with the big breakdown electric field width, high, thermal conductivity, saturated drifting velocity higher characteristic in the high frequency and high temperature, high power, resist radiation and good performance, and is considered to be a new generation of microelectronics devices and integrated circuit of the semiconductor material, so the study of SiC nanowires material to have the important meaning. 关键词：纳米线,SiC,场效应晶体管,薄膜晶体管,光催化降解 Key words: Nanowires, SiC, field effect transistor, thin film transistor, photocatalytic degradation .1 纳米材料的性能纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1—100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料具有量子尺寸效应、小体积效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，这使得纳米体系的光、电、磁、热等物理性质与常规块体材料不同，出现许多新奇的

我国铅锌冶炼行业发展状况与政策分析精编

我国铅锌冶炼行业发展状况与政策分析精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

我国铅锌冶炼行业发展状况与政策分析 2011-08-31

10多年来，我国铅锌工业生产发展较快，经济效益明显回升。“十一五”期间，在稳步推进淘汰落后产能、促进节能减排的同时，我国铅锌冶炼行业也在积极有序地进行兼并重组及境外资源的开发。不过，我国铅锌冶炼行业在发展的过程中也存在一些问题，如结构性矛盾突出、资源保障程度低、缺乏产品价格话语权等情况。因此，亟需加大行业改革力度，实现我国铅锌冶炼行业的可持续发展。背景资料 ◆我国铅锌矿基本情况铅锌是我国优势矿产矿资源。我国铅矿查明资源储量万吨；锌矿查明资源储量万吨，储量及基础储量仅次于澳大利亚、美国，居世界第三位。我国铅锌矿资源表现为以下特点：第一，大矿少、小矿多，大型铅矿仅占全部矿床的%，大型锌矿占全部锌矿的%。第二，富矿少、贫矿多，高于3%的探明铅储量只占全部探明储量的30%左右，锌矿床品位略高，但仍有35%以上的锌矿品位小于4%。第三，铅锌储量、基础储量保证年限不高，铅储量不足4年，锌为5年；铅基础储量年，锌年，虽然储量丰富，但后备资源缺乏，可供规划利用的资源储量不多。第四，国内铅锌

业矿山以小企业为主。第五，随着国内铅锌冶炼产能的扩张，国内铅锌原料的进口也在迅速增加。从储量分布来看，内蒙古、云南、湖南、广东和甘肃是我国主要铅锌资源分布地，其储量都超过100万吨，这5省的储量占全国总量的72%。 ◆我国铅锌冶炼行业的基本情况我国以独立的铅生产企业和锌生产企业为主，铅锌综合企业占少数；铅锌深加工产品少，国内企业产品差异性小，品牌效应不明显；国内铅锌价格透明，贸易商和物流公司作用大，有一定的投机机会；是有色金属行业集中度最低的，依靠国内消费市场和低环保成本有一定的行业竞争力。据中国有色金属工业协会统计，2009年我国规模以上的铅锌企业1374家，其中采选企业754家，冶炼企业620家。全年铅锌行业总资产亿元，占有色金属行业总资产的％，其中采选业752亿元，冶炼业817亿元；主营业务收入2241亿元，其中采选业771亿元，冶炼业1470亿元；实现利税总额亿元，其中利润亿元，采选业实现利润84亿元，冶炼业利润亿元。

碳化硅行业发展前景简析

碳化硅行业发展前景简析【引言】近年来，在低碳经济大潮的带动下，太阳能光伏产业迅猛发展，作为光伏产业用的材料，碳化硅特别是绿碳化硅的销售市场异常火爆，使得众多磨料磨具业界人士开始格外关注碳化硅行业。在2010年秋季全国磨料磨具行业信息交流暨第52届中国刚玉碳化硅交易会的小组分会中，碳化硅分会场一改往届与其它分会场相比人气不足的常态，势压刚玉、磨具分会场成为人气最高、讨论最激烈的会场。会上中平能化集团易成新材料有限公司董事长孙毅就碳化硅行业的发展前景作了系统的分析。一、碳化硅行业发展现状总量大中国是碳化硅的生产大国和出口大国，2009年碳化硅总产量达53.5万吨左右，占全球总数的56.3%，居世界第一。我们预计，2010年截止9月份仅绿碳化硅产量就将达到80万吨。附加值低碳化硅行业产量大，但缺乏竞争力。尽管产量足够供应，中国制造的碳化硅产品大部分是低端和初步加工，对于某些需求供应高附加值的成品和深加工产品存在很大的差距。尤其是高性能工程陶瓷、用以高端的研磨粉等产品的供应还远远没有满足，核心技术大多仍由日本控制。主要还是靠进口弥补国内市场的不足。光伏行业带动出现机会随着传统矿物质能源日益枯竭，以太阳能电池为代表的光伏产业得到迅速发展。据我国正在制定的《新兴能源产业发展规划》显示，到2020年可再生能源消费占一次能源消费中的比例要达到15%，光伏产业发展趋势总体呈现稳中有升。碳化硅是光伏产业链上游环节——晶硅片生产过程中的专用材料，受光伏行业发展的带动，碳化硅行业通过产品结构升级和下游需求的扩展带来了一些机会。不确定性尽管如此，由于碳化硅生产属于高耗能、高污染，受到能源短缺的阻碍和国家能源节约的政策影响，还有一些具体审查和批准新项目受到闲置，比如低电价优惠的有关政策已经被取消；目前国家严格控制新项目，原有6300KV A以下规模的碳化硅冶炼要求强制关停。所以碳化硅行业的未来发展将面临很多不确定性二、碳化硅行业竞争格局分析 1.外部经济环境

碳化硅陶瓷工艺流程

碳化硅（SiC）陶瓷，具有抗氧化性强，耐磨性能好，硬度高，热稳定性好，高温强度大，热膨胀系数小，热导率大以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性。因此，已经在石油、化工、机械、航天、核能等领域大显身手，日益受到人们的重视。例如，SiC陶瓷可用作各类轴承、滚珠、喷嘴、密封件、切削工具、燃汽涡轮机叶片、涡轮增压器转子、反射屏和火箭燃烧室内衬等等。 SiC陶瓷的优异性能与其独特结构密切相关。SiC是共价键很强的化合物，SiC中Si-C键的离子性仅12％左右。因此，SiC强度高、弹性模量大，具有优良的耐磨损性能。纯SiC 不会被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液侵蚀。在空气中加热时易发生氧化，但氧化时表面形成的SiO2会抑制氧的进一步扩散，故氧化速率并不高。在电性能方面，SiC具有半导体性，少量杂质的引入会表现出良好的导电性。此外，SiC还有优良的导热性。 SiC具有α和β两种晶型。β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别组成面心立方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。在温度低于1600℃时，SiC以β－SiC形式存在。当高于1600℃时，β－SiC缓慢转变成α－SiC的各种多型体。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；对于6H－SiC，即使温度超过2200℃，也是非常稳定的。SiC中各种多型体之间的自由能相差很小，因此，微量杂质的固溶也会引起多型体之间的热稳定关系变化。现就SiC陶瓷的生产工艺简述如下：一、SiC粉末的合成： SiC在地球上几乎不存在，仅在陨石中有所发现，因此，工业上应用的SiC粉末都为人工合成。目前，合成SiC粉末的主要方法有： 1、Acheson法：这是工业上采用最多的合成方法，即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500℃左右高温反应制得。因石英砂和焦炭中通常含有Al和Fe等杂质，在制成的SiC中都固溶有少量杂质。其中，杂质少的呈绿色，杂质多的呈黑色。 2、化合法：在一定的温度下，使高纯的硅与碳黑直接发生反应。由此可合成高纯度的β－SiC粉末。 3、热分解法：

碳化硅生产工艺

碳化硅的生产工艺和投资估算碳化硅是人工合成的材料，其化学计量成分以克分子计：Si 50%、C 50%以质量计：Si 70.04%、C 29.96%，相对分子质量为40.09。碳化硅有两种晶形：β-碳化硅类似闪锌矿结构的等轴晶系；α-碳化硅则为晶体排列致密的六方晶系。β-碳化硅约在2100℃转变为α-碳化硅。碳化硅的物理性能：真密度α型3.22g/cm3、β型3.21g/cm3，莫氏硬度9.2，线膨胀系数为(4.7~5.0)×10-6 /℃，热导率(20℃)41.76W/(m·K)，电阻率(50℃)50Ω·cm，1000℃2Ω·cm，辐射能力0.95~0.98。碳化硅的合成方法 (一)用二氧化硅和碳（煤）合成碳化硅工业上合成碳化硅多以石英砂、石油焦（无烟煤）为主要原料，在电炉内温度在2000~2500℃下，通过下列反应式合成： SiO2+3C SiC+2CO -46.8kJ(11.20kcal) 1. 原料性能及要求各种原料的性能：石英砂，SiO2>99%，无烟煤的挥发分<5%。 2. 合成电炉大型碳化硅冶炼炉的炉子功率一般为10000kW，每1kg SiC电耗为6~7kW·h，生产周期升温时为26~36h，冷却24h。 3. 合成工艺 (1) 配料计算：式中，C为碳含量，SiO2为二氧化硅含量，M=37.5。碳的加入量允许过量5%。炉内配料的重量比见表3。表1 炉体内各部位装料的配比一般合成碳化硅的配料见表4。表2合成碳化硅的配料

在碳化硅的生产过程中，回炉料的要求：包括无定形料、二级料，应满足下列SiC>80%，SiO2+Si<10%，固定碳<5%，杂质<4.3%。焙烧料的要求：未反应的物料层必须配人一定的焦炭、木屑、食盐后做焙烧料。加入量(以100t计)焦炭0~50kg，木屑30~50L，食盐3%~4%。保温料的要求：新开炉需要配保温料。焦炭与石英之比为0.6。如用乏料代特应符合如下要求：SiC<25%，SiO2+Si>35%，C 20%，其他<3.5%。加入食盐的目的是为了排除原料的铁、铝等杂质，加人木屑是便于排除生成的一氧化碳。 (2) 生产操作：采用混料机混料，控制水分为2%~3%，混合后料容重为1.4~1.6g/cm3。装料顺序是在炉底先铺上一层未反应料，然后添加新配料到一定高度(约炉芯到炉底的二分之一)，在其上面铺一层非晶形料，然后继续加配料至炉芯水平。炉芯放在配料制成的底盘上，中间略凸起以适应在炉役过程中出现的塌陷。炉芯上部铺放混好的配料，同时也放非晶质料或生产未反应料，炉子装好后形成中间高、两边低（与炉墙平）。炉子装好后即可通电合成，以电流电压强度来控制反应过程。当炉温升到1500℃时，开始生成β-SiC，从2100℃开始转化成α-SiC，2400℃全部转化成α-SiC。合成时间为26~36h，冷却24h后可以浇水冷却，出炉后分层、分级拣选。破碎后用硫酸酸洗，除掉合成料中的铁、铝、钙、镁等杂质。工业用碳化硅的合成工艺流程，如图1所示。