粉体工程与设备

北方民族大学课程设计报告

院（部、中心）材料科学与工程学院

姓名王芳学号

专业材料科学与工程班级 082 同组人员王选、高稳成、闫晓展、代新、马海龙

课程名称粉体工程与设备

项目名称年产3000吨碳化硅微粉的生产线的

可行性研究报告

起止时间2010-11-21至2009-12-3

成绩

指导教师王正粟祁利民

北方民族大学教务处制

目录

一、项目的目的和意

义··············································

二、工艺参数的计算··············································

三、设备的选择依据··············································

四、成本核算··············································

五、效益分析··············································

六、环境保护及措施··············································

七、小节··············································

八、参考文

献··············································

一、目的及意义

碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。

首先，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，同时分解温度（2400℃）高、优良的化学稳定性，较强的韧性、良好的抗热震性、显著的电学性能和高导热性能等诸多优良特性，因而被广泛

用磨具磨料、耐火材料、耐蚀材料、结构陶瓷等产品的生产原料，也可用作电热原器件、半导体器件等产品生产的原料。

其次，碳化硅微粉堆积密度高，耐磨能力强，硬度高，切削能力强，粒度分布集中并且均匀；具有耐高温,强度大,热膨胀系数小，导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料 .有四大应用领域：功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。另外，碳化硅微粉还可广泛用在其它多种行业，以特殊工艺把碳化硅微粉涂布于水轮机叶轮或气缸的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍：同时由于重量轻而质量高，体积小，耐热震，节能效果好，实现装备的轻量化。此外，碳化硅还可用于制作电热元件碳化硅棒。综上所述，由于碳化硅优良的多功能性能和，其市场需求空间正逐步扩大，因此发展生产碳化硅是一种极有前途的行业。

从需求方面看，钢材的市场的需求仍然将保持较高的增长势头,这必然会拉动原材料之一的碳化硅的需求的增长,碳化硅内销的比例将大幅上升。碳化硅在国内市场在电价和需求旺盛的推动下,销售量和价格都在稳步上升,有时甚至出现供不应求的局面。同时由于许可证价格稳定和市场需求旺盛,碳化硅二级品出口价格也一路走高,随

着工艺质量的要求越来越高，一级产品的需求量越来越多。同时，宁夏碳化硅产量丰富，原料易得，成本低，有利于对当地资源的利用。建设该行业，可拉动当地劳动力的应用及经济效益的提高，有助于国内碳化硅市场的拓展和国内经济的增长。因此，本项目充分利用本地区位优势，采用先进的工艺，成熟的技术，兴建年产3000吨碳化硅微

粉生产线项目，具有明显的社会效益和经济效益.

二、工艺参数的计算

原料来源：以石英砂、石油焦和优质硅石为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成，经过粗加工粒径为20目的碳化硅，根据原料的利用率，计算总原料用量为3600吨。

纯度：98%

产品粒度：400目、500目、600目、1000目

年产量：3000吨

消耗：1）加工过程原料以2%的量消耗

2）布袋回收物料以10~15%的量消耗

本项目采用先进的生产工艺技术，利用碳化硅粗料为原料，通过破碎，整形，研磨，气流分级，酸洗等工艺过程，包装为成品。具体过程操作如下：

(1)取碳化硅原料，反击式破碎机中碎，并筛分至不大于20mm 的碳化硅颗粒，再用整形机对其进行整形碳化硅颗粒，且其中椭圆形颗粒占80％以上，再对其进行酸洗除杂，水洗，干燥；

(2)将上述干燥后的碳化硅颗粒用高压微粉磨粉机粉碎成d50＝16.9-63.5μm的碳化硅粉，粉碎时，高压微粉磨粉机微粉83主机电机为y225m-8-22，风机电机y160L-4-15，分析器电机yc120-4A-4；

(3) 然后用高精涡轮分级机对碳化硅粉进行分级，分级时，高精涡轮分级机的功率2.2kw。引风机功率7.5-11kw，总装功率在15kw 左右，产量30-80kg/h；

（4）筛松，包装成品入库。 工艺流程图如下：

本工艺路线的优点，初破碎的原料经过整形至形状均匀，大小一致的颗粒。使其在进行细磨过程中能够容易细磨，

三、设备选择依据

设备选择一览表1如下：

粗料 检验 筛分 研磨

破碎 酸洗 水洗 筛松 包装 干燥 成品

整形

四、成本核算

1、主要原料价格的数据

粗碳化碳化硅原料价格为5000/吨． 2、产品市场价

400目的成品8500元/吨，500目的成品9500元/吨，600目的产品11600元/吨.，1000目的成品15000元/

吨。

主要有总经理、经理、车间主任、技术骨干、财会人员、营销人员、市场调查、检验员、生产调度、叉车司机、以及普通工人等。普通工人主要负责产品粉碎，分级，整形，酸洗，水洗，包装，车间卫生等，上岗前需简单培训。具体人数和工资情况见表4-1。 表2 员工岗位一览表