[发明专利]用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑

权利要求书

1.用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑与配套的隧道窑窑车组合形成隧道式烧结通道，工作压力≤0.1MPa，隧道截面积是气流床截面积的0.5--4倍，长度是气流床高度5--20倍，形成预热带、烧成带、冷却带；装在窑车上的利用晶体硅加工废砂浆回收的二元砂为原料制备的陶瓷毛坯由窑头进入隧道窑预热带，与烧成段带过来的高温氮气换热，完成毛坯预热；预热后的毛坯与气流床反应器排出的温度≤1600℃的夹带少量氮化硅微粉的氮气完成氮化烧结反应；进入冷却带，与制氮系统制备的氮气换热降温到200--600℃时出隧道窑窑尾，成为氮化硅结合碳化硅陶瓷材料；完成预热换热的氮气温度在300--800℃，从隧道窑预热带前部的排气通道排出，进入硅粉滤饼干燥机干燥硅粉。

2.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑采用分体笼式框架结构，以隧道窑窑车轨道、槽钢枕木和枕木连接槽钢为底座，辅以型钢立柱、横梁、连接杠构成笼式框架，外包板材形成隧道窑箱体，多个箱体连接组成隧道窑整体框架箱体。

3.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑与配套的隧道窑窑车组合形成隧道式烧结通道，采用耐火纤维板砌筑，隧道底部与窑车之间采用组合沙封密封，保持窑内工作压力在0.01--0.1MPa，防止隧道窑能量损失。

4.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑与配套的隧道窑窑车组合形成隧道式烧结通道，采用耐火隔热材料砌筑，与窑车之间采用迷宫式密封与多道沙封密封相结合的方式，保持窑内工作压力在0.01--0.1MPa，防止隧道窑能量损失。

5.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑采用气流床反应器排出的温度≤1600℃的夹带少量氮化硅微粉的高温氮气为热源，不设燃烧室；气流床反应器排出氮气分布器相当于顶燃式燃烧室。

6.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑窑头、窑尾分别有窑门，以便在隧道窑无窑车进出时封闭窑头、窑尾，减少窑内氮气及和热量损失。

7.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑预热带前段左右两侧有氮气排放通道，用于排放预热换热后的氮气，排放的氮气输入硅粉滤饼干燥机。

8.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：隧道窑冷却带后段设置冷却氮气喷管，利用制氮装置剩余氮气冷却产品。

9.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：沿隧道窑长度方向设置2--20个检测孔，用于检测反应器内压力温度变化情况，并以此为参考对整个配套机组进行自动控制。

10.根据权利要求1所述的用气流床反应器排放氮气生产氮化硅结合碳化硅制品的隧道窑，其特征在于：用于隧道窑烧成的原料是晶体硅加工废砂浆回收的二元砂和气流床反应器排出的氮气，其中二元砂粒径≤30um，其成分为Si＝40--20％、SiC＝60--80％、Fe₂O₃≤0.1％；氮气温度≤1600℃，压力0.01～1.0MPa。