JPH03503158A - Method and apparatus for producing boron carbide crystals - Google Patents

Method and apparatus for producing boron carbide crystals

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JPH03503158A
JPH03503158A JP90503055A JP50305590A JPH03503158A JP H03503158 A JPH03503158 A JP H03503158A JP 90503055 A JP90503055 A JP 90503055A JP 50305590 A JP50305590 A JP 50305590A JP H03503158 A JPH03503158 A JP H03503158A
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ムーア,ウィリアム ジー.
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ザ ダウ ケミカル カンパニー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 炭化硼素結晶を製造するための方法および装置本発明は、炭化硼素結晶を製造す るための方法および装置に関する。より詳細には、本発明は、サブミクロンサイ ズの炭化硼素結晶の製造に向けられている。[Detailed description of the invention] Method and apparatus for producing boron carbide crystals The present invention relates to methods and apparatus for producing boron carbide crystals. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for. More specifically, the present invention It is aimed at the production of boron carbide crystals.

炭化硼素(B、C)は、高い硬度、高温での良好な構造保全性、および化学的不 活性を有するセラミック材料である。これらの特性により、炭化硼素は、装置、 例えば、外装めっき、サンドプラスチングノズル、軸受、ダイ、原子炉用コント ロールロッド、および耐熱ライナーを二次加工するために有用な材料となる。多 くのこれらの適用において、結晶が1ミクロメートルより小さいサイズである、 高純度で単分散の炭化硼素粉末を用いることが望ましい。狭い粒度の分散は、生 成物にある利益を与える。1つの利益は、最適な反応性である。Boron carbide (B, C) has high hardness, good structural integrity at high temperatures, and chemical resistance. It is an active ceramic material. These properties make boron carbide suitable for equipment, For example, exterior plating, sand plasting nozzles, bearings, dies, nuclear reactor controls. It is a useful material for fabricating roll rods and heat-resistant liners. Many In many of these applications, the crystals are less than 1 micrometer in size, It is desirable to use highly pure, monodisperse boron carbide powder. Narrow particle size dispersion confer a certain benefit on a product. One benefit is optimal reactivity.

他は、材料を熱圧し、細孔、過剰な炭素および低融点の金属炭化物の不純物を含 まない均一な微粒材料を得ることができることである。Others hot-press the material to remove pores, excess carbon, and low-melting metal carbide impurities. Therefore, it is possible to obtain a uniform fine grain material with no grains.

炭化硼素結晶を製造するための通常の方法は、酸化硼素化合物および炭素化合物 の粒状混合物をるつぼに置き、るつぼを高温炉の熱区分に通らせることである。The usual method for producing boron carbide crystals is to use boron oxide compounds and carbon compounds The granular mixture is placed in a crucible and the crucible is passed through the thermal section of a high temperature furnace.

この方法の主な問題は、極めて広範囲なミクロンサイズの範囲の結晶のみを製造 し、本質的に1ミクロメートルより小さいサイズの結晶を製造しない速度でその 反応温度まで混合物を加熱することである。The main problem with this method is that it only produces crystals in a very wide micron size range. and at a rate that does not produce crystals essentially smaller than 1 micrometer in size. by heating the mixture to reaction temperature.

本発明は、大部分の結晶がサブミクロメートルサイズである炭化硼素結晶を製造 するための装置および方法に向けられている。The present invention produces boron carbide crystals in which most of the crystals are submicrometer-sized. The present invention is directed to an apparatus and method for.

本発明の実施において用いる装置は、極めて高温で操作する改良変事炭素抵抗押 込型炉である。炉ユニットは、床部材および屋根部材を含み、これら2部材の間 のスペースは、熱区分と定める。熱は、屋根部材に隣接した炉ユニット内に位置 するヒータ一手段により熱区分に加えられる。The apparatus used in the practice of this invention is a modified carbon resistance press operating at extremely high temperatures. It is a built-in furnace. The furnace unit includes a floor member and a roof member, with a space between these two members. The space is defined as the thermal division. Heat is located in a furnace unit adjacent to the roof member Heat is applied to the section by means of a heater.

炉ユニットの他の部材は、炉の熱区分の上に位置する垂直供給管である。供給管 は、酸化硼素化合物および炭素化合物の窒素を含まない粒状混合物を供給するた めに設計されている。冷却液を供給管のまわりに循環させ、酸化硼素供給化合物 をその融点より低い温度に保つに十分に管を冷却する。炉ユニットは、供給管の 下を直接通る路中を炉の熱区分の床に沿って移動するように設計された一群のボ ート部材をも含む。Another member of the furnace unit is the vertical feed pipe located above the heat section of the furnace. supply pipe to provide a nitrogen-free granular mixture of boron oxide and carbon compounds. It is designed for Circulate the coolant around the supply tube to remove the boron oxide supply compound. Cool the tube sufficiently to keep it below its melting point. The furnace unit is connected to the supply pipe. A group of balls designed to move along the floor of the furnace's thermal section in a path that passes directly underneath. Also includes seat members.

炉ユニットの典型的な操作において、粒状混合物が供給管から炉の熱区分を通り 落下している間は、熱区分の温度を1570℃より高い温度に保持する。この温 度で酸化硼素化合物は炭素化合物と反応し、炭化硼素結晶を形成する。各ボート 部材が供給管の下を移動するので、ボートは炭化硼素結晶の積荷で充填され、こ れは炉の熱区分の外部の集積点にボートで移送される。In typical operation of a furnace unit, a granular mixture is passed from the feed pipe through the heat section of the furnace. During the drop, the temperature of the thermal section is maintained above 1570°C. This temperature At a certain temperature, boron oxide compounds react with carbon compounds to form boron carbide crystals. each boat As the parts move down the feed pipe, the boat is filled with a cargo of boron carbide crystals, which This is transported by boat to a collection point outside the thermal section of the furnace.

第4図は、本発明に従い炭化硼素と製造するにおいて用いられる高温炉の、はぼ 図式的な正両立面図である。FIG. 4 shows a schematic diagram of a high temperature furnace used in producing boron carbide according to the present invention. It is a schematic elevational view.

第2図は、炭化硼素のための出発材料を炉中に供給するために用いられる、第1 図に示した炉の部材の、部分的に図式的な、詳細な図である。FIG. 2 shows the first 1 is a detailed, partially diagrammatic view of parts of the furnace shown in the figure; FIG.

図中、特に第1図に関して、本発明の高温炉を一般に文字Fで示す。炉の外部を 金属殻10と定める。炉の内部を一般に屋根部材および床部材と定める。屋根部 材は、3部のデツキ、すなわち上部デツキ11、中間デツキ12、および下部デ ツキ13からなり、床部材14は、デツキ13の下に位置する。屋根部材のデツ キおよび床部材はグラファイトから構成される。殻と屋根部材、および殻と床部 材の間のスペースは、断熱部15を与える。In the figures, and with particular reference to FIG. 1, the high temperature furnace of the present invention is generally designated by the letter F. the outside of the furnace It is defined as a metal shell 10. The interior of the furnace is generally defined as a roof member and a floor member. roof part The material is divided into three decks: an upper deck 11, an intermediate deck 12, and a lower deck. It consists of a deck 13, and a floor member 14 is located below the deck 13. Depths of roof components The key and floor members are constructed of graphite. Shell and roof members, and shell and floor parts The spaces between the materials provide insulation 15.

ここで説明する炉において、断熱部15は、ランプブラックで充填されている。In the furnace described here, the insulation section 15 is filled with lamp black.

デツキ12と床部材14の間のスペースは、炉の熱区分17と定める。二次加工 されたグラファイトである、ヒーターボード18は、熱区分17の直接上の、上 部デツキ11と中間デツキ120間のスペース19中に位置する。直流電流は、 加熱媒質として各ボード中を流れる。The space between the deck 12 and the floor member 14 defines the thermal section 17 of the furnace. Second processing The heater board 18 , which is made of graphite, is located directly above the thermal section 17 . It is located in the space 19 between the partial deck 11 and the intermediate deck 120. The direct current is It flows through each board as a heating medium.

炉の熱区分17の上には、3部からなる垂直シュート構造を有する。シュートの 低部は、スリーブ20で定められ、これはデツキ12中で留まり、デツキ11を 通り、伸びている。シュートの上部は、スリーブ20より小さい直径の、スリー ブ21と定める。スリーブ21の下端は、転移部22によりスリーブ20の上端 と連結している。スリーブ21の最上端21は、パツキングランド23およびグ ランドナツト23aと嵌められており、密閉の組み立てを与える。Above the thermal section 17 of the furnace there is a three-part vertical chute structure. of the shoot The lower part is defined by a sleeve 20, which remains in the deck 12 and holds the deck 11. The street is growing. The upper part of the chute has a sleeve of smaller diameter than the sleeve 20. 21. The lower end of the sleeve 21 is connected to the upper end of the sleeve 20 by the transition part 22. It is connected with. The uppermost end 21 of the sleeve 21 is connected to the packing gland 23 and the gland 23. It is fitted with a rand nut 23a to provide a hermetic assembly.

特に第2図において示されるように、冷却ジャケットはシュートのスリーブ21 内に縦に組み立てられている。ジャケットは内部管24と定められ、これは外部 管25内に取り囲まれている。垂直供給管26は、管24内に縦に組み立てられ ており、これら管の間の環は、供給管の外部に沿い冷却液を循環させるための通 路27と定める。冷却液は、入口部28を通り通路27に入る。管24の外部と 管25の内部の間の他の環は、出口部30を通りジャケットを去る冷却液のため の通路29と定める。As shown in particular in FIG. It is assembled vertically inside. The jacket is defined as an inner tube 24, which is It is surrounded within tube 25. Vertical feed pipe 26 is vertically assembled within pipe 24. The ring between these tubes is a conduit for circulating the coolant along the outside of the supply tube. 27. Coolant enters passage 27 through inlet 28 . the outside of the tube 24 and Another ring between the interior of the tube 25 is for the cooling liquid leaving the jacket through the outlet section 30. It is defined as passage 29.

本発明の実施において、炭化硼素を製造するための出発材料は、酸化硼素化合物 および炭素化合物の粒状混合物である。In the practice of the present invention, the starting material for producing boron carbide is a boron oxide compound. and a granular mixture of carbon compounds.

供給管26中に粒状混合物を供給するための装置は、供給管の上端の上に位置す る。第2図において示されるように、用いることのできるある種の供給装置は、 スクリュー供給装置31である。スクリュー供給装置上の流し出口31aは、撓 み継手33でガラス見逸管32の最上端に連結している。その底端で、見逸管は 、他の撓み継手34で供給管26の最上端に連結している。A device for feeding the granular mixture into the feed pipe 26 is located above the upper end of the feed pipe. Ru. As shown in FIG. 2, some feeding devices that can be used include: This is a screw feeding device 31. The sink outlet 31a on the screw feeder is It is connected to the uppermost end of the glass stop tube 32 with a joint 33. At its bottom end, the Miitsu tube is , is connected to the uppermost end of the supply tube 26 by another flexible joint 34.

操作 本発明の実施に従う炭化硼素結晶の製造を説明するために典型的な例を与えよう 。粒状混合物は、工業銘柄硼酸(U、S。operation Let us give a typical example to illustrate the production of boron carbide crystals according to the practice of the present invention. . The granular mixture was made of technical grade boric acid (U,S).

Borax) 、サイズ−200メツシユ(74ミクロメートルよりも小さい) 、および50%圧縮アセチレンカーボンブラック(GulfOil [:o、) の物理的配合物からなる。混合物をエポキシ塗膜で塗布された改良乳鉢ミキサー 中で30分間配合する。次反応化学量論に基づきおよそ20%の炭素を超える過 剰の硼素を与えるだめの混合物を製造する。Borax), size - 200 mesh (smaller than 74 micrometers) , and 50% compressed acetylene carbon black (GulfOil [:o,) Consists of a physical formulation of. Improved mortar mixer with mixture coated with epoxy coating Blend for 30 minutes inside. Based on the following reaction stoichiometry, approximately 20% excess carbon A stock mixture is prepared which provides excess boron.

2 B2O3+ 7 C−+B、C+ 6 CD4モルのBニアモルのC=10 0% 4 X 1.2モルのBニアモルのC=20過剰のB混合物を350℃で3.5 時間チタン皿中で加熱し、それを8203+ Cに脱水する。皿は2インチの高 さ×24インチの幅X72インチの長さく 5 cm X 61cm X 18 3an)と測定され、 172インチ(13cm)の直径の細孔を有するチタン 被覆で遮断し、水蒸気を加熱の間に混合物から出させる。冷却後、乾燥させた混 合物をゆるく凝集させるが、これは容易に<10メツシユ(1,68mm)の凝 集体に分解させることができる。2 B2O3+ 7 C-+B, C+ 6 CD4 mol B near mol C=10 0% 4 X 1.2 mol of B near mol of C = 20 excess B mixture at 350°C by 3.5 Heat in a titanium dish for an hour and dehydrate it to 8203+C. The plate is 2 inches high x 24 inches wide x 72 inches long 5 cm x 61 cm x 18 3an) with pores measuring 172 inches (13 cm) in diameter. A cover is used to allow water vapor to escape from the mixture during heating. After cooling, dry the mixture. The mixture is loosely agglomerated, but this easily results in a coagulation of <10 mesh (1.68 mm). Can be broken down into aggregates.

製造のこの時点で、実質的な量の閉じ込められた空気を有するので、混合物は約 1!Mbs/cu、ft(240,3kg/m”)の嵩密度を有する。閉じ込め られた空気は約80%のN2を有するが、これは反応し、窒化硼素を形成するの で望ましくない。問題を解決するために、混合物を真空に引き、それを脱泡し、 アルゴンを排気した供給混合物を満たすために用いる。従って、脱泡工程で炭化 硼素生成物中のN2濃度が約0.3〜0.4%に減少する。供給混合物が脱泡さ れていない状態において、サブミクロメートルの炭化硼素結晶の窒素含有量は、 1〜3%もの高さとなりうる。At this point in production, with a substantial amount of trapped air, the mixture is approximately 1! It has a bulk density of Mbs/cu, ft (240,3 kg/m”). Confinement The collected air has about 80% N2, which reacts to form boron nitride. and undesirable. To solve the problem, pull a vacuum on the mixture to degas it, Argon is used to fill the evacuated feed mixture. Therefore, carbonization occurs during the defoaming process. The N2 concentration in the boron product is reduced to about 0.3-0.4%. Feed mixture is defoamed In the untreated state, the nitrogen content of submicrometer boron carbide crystals is It can be as high as 1-3%.

脱泡工程の次に、粒状混合物35はホッパー36中に装填され、これはスクリュ ーコンベヤー31に流し出口31aと反対の端で連結している。製造操作の間、 パージ用ガスとしてのアルゴンをパージライン37を通してホッパー中にそして 、パージライン38を通してスクリューコンベヤー中に向ける。コンベヤー中の スクリューシャツ)31bは可変速度駆動を有するモーター39で駆動する。ア ルゴンパージガスは、混合物35中の酸化硼素および炭素化合物の反応に不活性 雰囲気を与える。Following the defoaming step, the granular mixture 35 is loaded into a hopper 36, which is - Connected to the conveyor 31 at the end opposite to the outlet 31a. During manufacturing operations, Argon as a purge gas is passed through purge line 37 into the hopper and , through purge line 38 and into the screw conveyor. in the conveyor The screw shirt) 31b is driven by a motor 39 with variable speed drive. a The rugone purge gas is inert to the reaction of boron oxide and carbon compounds in mixture 35. Gives the atmosphere.

混合物35がコンベヤー31から供給管26中に移動する間、それはガラス見逸 管32を通る。従って、見逸管は、炉中への反応混合物の流れを定期的に見て、 必要ならば調整的な処理を行うための「窓」を炉の操作員に与える。スクリュー コンベヤーから、混合物を0.311 bs/分(0,7kg/分)、好ましく は0.1〜0.21 bs/分(0,2〜0.4 kg/分)の速度で供給管中 に移送する。混合物が供給管を通り落下する間、水(あるいは他の適当な冷却液 )を連続的に冷却ジャケットの通路27および29を通して循環させる。While the mixture 35 moves from the conveyor 31 into the supply tube 26, it passes through the glass Passes through tube 32. Therefore, the lookout tube periodically watches the flow of the reaction mixture into the furnace and Gives the furnace operator a "window" to take corrective action if necessary. screw From the conveyor, the mixture is preferably is in the supply pipe at a rate of 0.1 to 0.21 bs/min (0.2 to 0.4 kg/min). Transfer to. Water (or other suitable cooling liquid) is used as the mixture falls through the supply tube. ) is continuously circulated through passages 27 and 29 of the cooling jacket.

ここで記載したように供給管を冷却することにより、管内の温度を無水硼酸の軟 化点である300℃より低い温度に保つ。By cooling the supply pipe as described here, the temperature inside the pipe can be lowered to soften the boric acid anhydride. The temperature is kept below the oxidation point of 300°C.

粒状混合物が供給管を通して移動する間に冷却されないならば、それはすぐに半 液体相に変化し、管をふさぐであろう。If the granular mixture is not cooled while moving through the feed pipe, it will quickly become semi- It will change to a liquid phase and block the tube.

供給管26から、粒状混合物35は、炉下の熱区分17を通り、生成物ボート4 0中に下方落下し、炉の床14に押し進む。第1図において示したように、生成 物ボートには連続脈理があり、それらは適当なコンベヤーシステム(示していな い)により動いている。From the feed pipe 26, the granular mixture 35 passes through the thermal section 17 below the furnace and into the product boat 4. It falls downward into the air and pushes forward onto the floor 14 of the furnace. As shown in Figure 1, generation The material boat has continuous striae, which are transported by a suitable conveyor system (not shown). ).

ボートは、約2インチ〜3インチ/分(5〜18cm/分)の速度で熱区分17 を通り押し込まれる。粒子35が供給管26の排出端26aで熱区分17に入る 間、温度は約1500℃である。温度は、粒子が生成物ボート中に落下する点で 約2000℃に増大する。各生成物ボート40が供給管の排出端の下を直接通る とき、それは炭化硼素結晶の積荷で充填され、生成物は熱区分の外部の集積点く 示していない)に移送される。The boat is in thermal section 17 at a speed of approximately 2 inches to 3 inches per minute (5 to 18 cm per minute). is pushed through. Particles 35 enter thermal section 17 at discharge end 26a of supply pipe 26 During this period, the temperature is approximately 1500°C. The temperature at which the particles fall into the product boat is The temperature increases to about 2000°C. Each product boat 40 passes directly under the discharge end of the feed pipe. When it is filled with a cargo of boron carbide crystals, the product is deposited at an accumulation point outside the thermal section. (not shown).

製造操作の間、熱区分17は一酸化炭素およびアルゴンガスで充填され、炭化硼 素への出発材料の反応に望ましい不活性雰囲気を与える。第1図において示した ように、アルゴンは2点く1点は供給入口管26を通り、他点は矢印42で示し たように、区分の左端である)で熱区分中に導入される。左端から熱区分に入る アルゴン流は他の目的にもかなう。この流体は、熱区分を去るように生成物ボー ト40が続く路に対して直向流で移動する。従って、ガス流は、混合物35中の 粒子が炭化硼素の反応が完了する前に熱区分を押し流されることを防ぐためのバ リヤーとして作用する。During manufacturing operations, thermal section 17 is filled with carbon monoxide and argon gas and provides the desired inert atmosphere for the reaction of the starting materials to the reactants. Shown in Figure 1 As shown, argon passes through the supply inlet pipe 26 at two points, and the other points are indicated by arrows 42. is introduced into the thermal section at the left end of the section). Enter the heat section from the left end Argon flow also serves other purposes. This fluid is directed to the product bowl as it leaves the thermal section. 40 moves in a direction perpendicular to the path it follows. Therefore, the gas flow in the mixture 35 A barrier to prevent particles from being swept through the thermal compartment before the boron carbide reaction is complete. Acts as a rear.

サブミクロメートルサイズの炭化硼素結晶を得るかぎは、その開始反応温度より 高い温度で極めて速く出発材料を加熱し得ることである。従って、本発明の実施 において、熱区分の温度を1570℃より高い温度に保持することが重要である 。The key to obtaining submicrometer-sized boron carbide crystals is the starting reaction temperature. It is possible to heat the starting material very quickly at high temperatures. Therefore, implementation of the present invention It is important to maintain the temperature of the thermal section above 1570°C. .

他の重要な要因は、反応温度より高い温度で粒子を加熱するためにかかる時間で ある。ここで記載した操作において、熱区分の温度は1600℃〜21.00℃ であり、粒子が熱区分を通り移動する間に加熱される速度は少なくとも200℃ /秒である。Another important factor is the time it takes to heat the particles above the reaction temperature. be. In the operation described here, the temperature of the thermal section is between 1600°C and 21.00°C. and the rate at which the particles are heated while moving through the thermal section is at least 200°C. /second.

生成した炭化硼素の量は、約1ボンド/時間(0,46kg/時間)であり、約 90重量%の結晶がサブミクロメートルサイズであった。実際のサイズは0.1 〜0.3ミクロメートルであった。The amount of boron carbide produced is approximately 1 bond/hour (0,46 kg/hour) and approximately 90% by weight of the crystals were submicrometer sized. Actual size is 0.1 ~0.3 micrometer.

国際調査報告      −International search report -

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.大部分の結晶が1ミクロメートルより小さいサイズであり、混合した窒素含 有量の低い炭化硼素結晶の製造法であって; 酸化硼素化合物および炭素化合物を混合し、粒状の供給混合物を形成させること (前記混合物は相当の量の窒素を含有する); 粒状の供給混合物を脱泡し、前記窒素が除去されるようにその中に含まれる窒素 を除去し、不活性ガスで置換すること;窒素を含まない粒状の供給混合物を、高 温炉の熱区分中に伸びる排出管を有する垂直供給管を通して落下させること;そ して 窒素を含まない粒状の供給混合物が炉の熱区分を通り落下する間に酸化硼素化合 物が炭素化合物と反応して炭化硼素結晶を形成するように、熱区分の温度を15 70℃より高い温度に保持しながら、窒素を含まない粒状の供給混合物を垂直管 の排出端から炉の熱区分を通して落下させること;を含む方法。 2.垂直供給管の排出端の下を直接通る路に沿って、炉の熱区分を通して一群の ボート部材を移動させること;ボートが供給管の排出端の下を通る間に各ボート 部材を炭化硼素結晶の積荷で充填すること; 各ボート部材中の炭化硼素結晶の積荷を炉の熱区分の外部の集積点に移送するこ と; をさらに含む、請求項1記載の方法。 3.炉の熱区分を1600℃〜2100℃の温度に保持する、請求項1記載の方 法。 4.窒素を含まない粒状の供給混合物を0.1〜0.3lbs/分(0.05〜 O.13kg/分)の速度で垂直供給管中に落下させる、請求項1記載の方法。 5.ボート部材を1〜3インチ/分(2.5〜7.6cm/分)の速度で炉の熱 区分を通り移動させる、請求項1記載の方法。 6.酸化硼素化合物が無水硼酸であり、炭素化合物がアセチレンカーボンブラッ クである、請求項1記載の方法。 7.少なくとも50重量%の炭化硼素結晶が1ミクロメートルより小さいサイズ である、請求項1記載の方法。 8.炭化硼素結晶が0.5重量%より多い窒素を含まない、請求項7記載の方法 。 9.炭化硼素結晶のサイズが0.1ミクロメートル〜0.3ミクロメートルであ る、請求項1記載の方法。 10.大部分の結晶が1ミクロメートルより小さいサイズであり、混合した窒素 含有量の低い炭化硼素結晶を製造するための高温炉ユニットであって; 床部材(14)および床部材から一定の間隔を保つ屋根部材(11)〔床と屋根 部材の間のスペースは熱区分(17)と定める〕; 炉の熱区分(17)に熱を移送するためのヒーター(18)〔ヒーターは屋根部 材(11)に隣接した炉内に位置する〕;炉の熱区分(17)の上に位置する垂 直供給管(26)〔供給管は、酸化硼素化合物と炭素化合物の窒素を含まない粒 状混合物(35)を前記熱区分中に供給するように設計されており、供給管は冷 却液で冷却され、酸化硼素供給化合物をその融点より低い温度に保持する〕; 粒状混合物が炉の熱区分を通り移動する間に、粒状混合物が炭化硼素結晶の形成 を生じる温度である炉の熱区分(17);および 一群のボート(40)〔各ボートは垂直供給管(26)の下を直接通る路中の炉 の熱区分(17)の床(14)に沿い移動するように適合させており、各ボート (40)は炭化硼素結晶の積荷を前記熱区分の外部の集積点に移送するように適 合させている〕;を含む炉ユニット。[Claims] 1. Most crystals are smaller than 1 micrometer in size and contain mixed nitrogen. A method for producing boron carbide crystals having a low content, the method comprising; mixing a boron oxide compound and a carbon compound to form a granular feed mixture; (the mixture contains a significant amount of nitrogen); Defoaming the granular feed mixture and removing the nitrogen contained therein so that the nitrogen is removed. removing nitrogen and replacing with inert gas; dropping through a vertical feed pipe with a discharge pipe extending into the hot section of the furnace; do Boron oxide compounding occurs while the nitrogen-free granular feed mixture falls through the heat section of the furnace. The temperature of the thermal section is increased to 15% so that the material reacts with the carbon compounds to form boron carbide crystals. The nitrogen-free granular feed mixture is fed into a vertical tube while being maintained at a temperature above 70°C. dropping through the heat section of the furnace from the discharge end of the furnace. 2. A group of moving the boat members; each boat while passing under the discharge end of the supply pipe; filling the component with a cargo of boron carbide crystals; Transferring the cargo of boron carbide crystals in each boat member to a collection point outside the thermal section of the furnace. and; 2. The method of claim 1, further comprising: 3. 2. The method of claim 1, wherein the thermal section of the furnace is maintained at a temperature of 1600<0>C to 2100<0>C. Law. 4. Nitrogen-free granular feed mixture at 0.1-0.3 lbs/min (0.05-0.3 lbs/min) O. 2. The method of claim 1, wherein the method is dropped into a vertical feed pipe at a rate of 13 kg/min). 5. The boat parts are exposed to the heat of the furnace at a rate of 1 to 3 inches/minute (2.5 to 7.6 cm/minute). 2. The method of claim 1, further comprising moving through the sections. 6. The boron oxide compound is boric anhydride, and the carbon compound is acetylene carbon black. 2. The method according to claim 1, wherein the method is: 7. At least 50% by weight of boron carbide crystals with a size smaller than 1 micrometer The method according to claim 1. 8. 8. The method of claim 7, wherein the boron carbide crystals do not contain more than 0.5% by weight of nitrogen. . 9. The size of the boron carbide crystal is 0.1 micrometer to 0.3 micrometer. 2. The method according to claim 1. 10. Most crystals are smaller than 1 micrometer in size, and mixed nitrogen A high temperature furnace unit for producing low content boron carbide crystals; Floor member (14) and roof member (11) that maintains a certain distance from the floor member [floor and roof] The space between the members is defined as the thermal section (17)]; Heater (18) for transferring heat to the heat section (17) of the furnace [the heater is located in the roof section] located in the furnace adjacent to the material (11); a vertical wall located above the thermal section (17) of the furnace Direct supply pipe (26) [The supply pipe is made of nitrogen-free particles of boron oxide compounds and carbon compounds. The supply pipe is designed to supply a mixture (35) of cooling liquid to maintain the boron oxide-providing compound at a temperature below its melting point]; While the granular mixture moves through the thermal section of the furnace, the granular mixture undergoes the formation of boron carbide crystals. a thermal section (17) of the furnace that is at a temperature that produces A group of boats (40), each boat in the furnace in the path passing directly under the vertical feed pipe (26) is adapted to move along the floor (14) of the thermal section (17) of each boat. (40) is adapted to transfer a cargo of boron carbide crystals to a collection point external to said thermal section. Furnace unit including:
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