一. 綜述
　　水洗的目的是除掉石墨和灰塵.堿洗目的是除去顆粒表面的游離硅,二氧化硅,也可除掉一部分氧化鋁和石墨.酸洗目的是除掉金屬鐵,氧化鐵,也可除掉一部分鈣,鎂,鋁氧化物雜質(zhì).
　　國內(nèi)碳化硅制粒中,對(duì)150#以粗的處理工藝有幾種不同方法.第一種是全部酸堿水洗;第二種是進(jìn)行堿洗,水洗;第三種是只進(jìn)行水洗;第四種是不洗.各種工藝的特點(diǎn)列于表2-9-6.
　　表2-9-6 150#以粗磨料各種洗滌工藝特點(diǎn)
　　洗滌工藝 特點(diǎn) 應(yīng)用范圍
　　酸堿水洗 產(chǎn)品化學(xué)成分好,磨粒表面清潔度高, 一次交檢合格率高,鐵質(zhì)砂產(chǎn)出量少,成品率高,磁性物含量少,制造磨具的鐵斑廢品少見,對(duì)冶煉結(jié)晶塊分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可稍加放寬,降低電單耗.生產(chǎn)成本稍高,管理麻煩 穩(wěn)定生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品
　　堿洗,水洗 提高磨粒SiC含量,磨粒表面清潔度高,結(jié)晶塊分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可稍加放寬,以降低單耗電.一次交檢合格率提高,返工率降低 使用純?cè)弦睙?可穩(wěn)定生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品
　　水洗 提高磨粒表面清潔度,工藝簡(jiǎn)化,容易管理,成本稍低,對(duì)冶煉碳化硅的原料要求較高,分級(jí)嚴(yán)格,成品率低 使用純?cè)弦睙捒缮a(chǎn)優(yōu)質(zhì)品
　　無任何洗滌 工藝非常簡(jiǎn)化,投資少,容易管理,成本低,產(chǎn)品質(zhì)量差,磨粒表面清潔度,化學(xué)成分不好 產(chǎn)品質(zhì)量要求不高時(shí)采用
　　二. 酸堿洗設(shè)備及工藝
　　粗于150#砂的酸堿洗設(shè)備,在大規(guī)模生產(chǎn)中常用帶攪拌裝置的不銹鋼錐形桶,內(nèi)襯陶瓷或碳化硅耐酸層,通過水管和蒸汽管.酸堿洗可在同一桶中進(jìn)行.生產(chǎn)量較小時(shí),可采用陶瓷缸加可移動(dòng)的柵式攪拌器.
　　表2-9-7 典型洗滌器參數(shù)
　　項(xiàng)目 桶體直徑 有效高度 溢流槽尺寸 有效容積 洗滌能力 攪拌器轉(zhuǎn)速 電機(jī)功率
　　 上錐體 下錐體 寬度 深度
　　參數(shù) 1340 150 2120 200 415 1.0 0.1 3.8 7.5
　　酸堿洗的順序,實(shí)際上是先堿洗后酸洗.其工藝方法如下:
　　向洗滌器中加入水,開動(dòng)攪拌器,投放一定量的料,加入密度1.35g/cm3的堿溶液,使堿洗液濃度達(dá)7%,蒸汽加熱2.5h,若間歇式水洗須換水4次以上.
　　酸洗前適量排出洗滌器中的水,加入密度1.82 g/cm3的硫酸,使洗液中酸的濃度保持10%,蒸汽加熱2.5h,水溫保持70℃以上,用水沖洗至中性,過程同堿洗.
　　三. 水洗設(shè)備及工藝
　　水洗多數(shù)是連續(xù)式.主要方式有浮選柱水洗,回轉(zhuǎn)筒水洗及螺旋水洗等.
　　(一) 浮選柱水洗
　　浮選柱是一個(gè)上部為圓柱形下部為圓錐形的容器.經(jīng)過攪拌均勻的碳化硅料漿從容器上端放入浮選柱內(nèi),料漿中大部分水向上流動(dòng),經(jīng)溢流槽排走,在水向上流動(dòng)排除過程中,石墨及細(xì)粒砂也隨之向上飄移而帶走,從而達(dá)到除炭,顆粒清洗的目的.砂粒受重力作用沉于柱的錐形底部,濃縮后從下部排礦口排除.如果在下部錐形體內(nèi)通入空氣并產(chǎn)生氣泡或加入浮選劑,則除炭效果更佳,通常除炭效率為50%左右,表2-9-8列出了一種典型浮選柱的技術(shù)參數(shù).
　　浮選劑可采用煤油,二號(hào)油或亞硫酸紙漿廢液,在攪拌時(shí)滴入.
　　表2-9-8 浮選柱技術(shù)參數(shù)
　　直徑(mm) 高度(mm) 中心筒直徑(mm) 中心筒高度(mm) 氣泡帶直徑(mm) 耗水量(t/h) 生產(chǎn)能力(t/h) 除炭效率(%)
　　1700 2500 350 900 80 18~21 2.5~3.0 50
　　(二) 回轉(zhuǎn)筒水洗
　　回轉(zhuǎn)筒水洗機(jī),是一個(gè)水平放置的,半浸于水池的錐形滾筒,碳化硅砂從滾筒細(xì)端進(jìn)入滾筒,在重力作用下漸次流至滾筒大端,被料斗挖出,石墨,灰塵等浮于水面被水流帶走.為了減少損失,在水洗前可把150#以細(xì)砂子篩選出去.
　　(三) 螺旋水洗
　　螺旋水洗機(jī)與回轉(zhuǎn)筒水洗機(jī)類似,是一個(gè)水平放置的,半浸于水池中的螺旋,將物料從水池一端輸送到另一端.在輸送過程中,石墨被飄浮水面隨溢流水走掉.
　　四. 脫水
　　經(jīng)水洗或化學(xué)處理后的料漿,含水率為30~50%,必須經(jīng)脫水處理,以便提高干燥效率,脫水方法,一般采用重力脫水法和壓力脫水法.重力脫水法是把含水料漿放入濾池或?yàn)V桶中,靠重力作用,水沉集于池底或桶底,經(jīng)導(dǎo)溝或?yàn)V層排出.濾桶脫水若加振動(dòng)器可加快脫水速度,30~40min后料中水分可降低到12%以下.
　　氣壓脫水通常在脫水罐中進(jìn)行.它是一個(gè)可密閉的濾罐,當(dāng)罐中充滿料漿之后,通入0.3MPa的壓縮空氣,水即從罐的下方濾層中排出,打開底蓋即可放料,脫水1h含水率可降至10%以下.
　　五. 干燥
　　對(duì)脫水后的物料必須進(jìn)行干燥.常用的干燥設(shè)備有立式干燥爐和回轉(zhuǎn)干燥爐.
　　立式干燥爐是一個(gè)方柱形窯爐.爐膛下部設(shè)燃燒室,爐膛內(nèi)設(shè)立柱,柱上焊有人字板,上部定量加入的物料呈人字形軌跡向下流動(dòng),在流動(dòng)中其水分被來自燃燒室的向上流動(dòng)的熱氣流帶走,從而達(dá)到干燥的目的.物料從下部排料口排出.
　　立式干燥爐的燃料可用煤氣或重油,以煤氣最付佳.重油燃燒不完全時(shí)使產(chǎn)品游離碳含量增加.
　　回轉(zhuǎn)干燥爐是一個(gè)鋼筒,架在滾輪上作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)料端與出料端有一定高差.燃燒定設(shè)在進(jìn)料端,燃燒煤氣或重油.燃燒后的熱氣與料同時(shí)進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒,二者直接接觸;物料被加熱,水分從物料表面蒸發(fā),不斷被風(fēng)機(jī)從低端尾部排走.物料借筒體回轉(zhuǎn)也向低端尾部運(yùn)動(dòng)排出.
　　表2-9-9 立式干燥爐典型參數(shù)
　　爐膛尺寸(m) 外形尺寸(m) 煤氣流量(m3/h) 干燥能力(t/h) 電機(jī)功率(kW)
　　 風(fēng)機(jī) 給料器
　　0.65×0.69×3.8 1.6×1.6×5.4 400 1.7 2.5 2.5
　　
　　表2-9-10 回轉(zhuǎn)干燥爐技術(shù)參數(shù)
　　筒體直徑(mm) 筒體長度(mm) 消耗煤氣(m3/h) 爐頭溫度(℃) 爐尾溫度(℃) 進(jìn)料水分(%) 生產(chǎn)能力(t/h) 電機(jī)功率(kW)
　　 C GC 150#~0
　　1200 9000 700 1000 140~200 10~15 2.5 1.5 0.5 14