Введение
Глава 1. Анализ условий протекания технологического процесса получения карбида кремния 12
1.1. Химические основы получения карбида кремния 12
1.2. Конструкции печей сопротивления для получения SiC 13
1.3. Технологический процесс получения карбида кремния в электрических печах 18
Глава 2. Существующие математические модели процессов, протекающих при получении карбида кремния в электрических печах сопротивления 28
2.1. Известные математические модели процесса получения карбида кремния. Проблемы моделирования 28
2.2. Моделирование тепломассопереноса в пористых телах 30
2.3. Математическое моделирование сушки материалов 34
2.4. Математическое моделирование процесса фильтрации 36
2.5. Модели расчета теплофизических параметров дисперсных сред 43
2.6. Описание химических реакций, определяющих технологический процесс 47
Глава 3. Моделирование процессов в печи для производства карбида кремния 49
3.1. Общая структура модели тепломассопереноса в печах при производстве карбида кремния 49
3.1.1. Общая физическая модель процесса 49
3.1.2. Математическая модель
3.2. Модель расчета объемных тепловыделений qV,эл 55
3.3. Модель расчета qV,хим 56
3.4. Модель сушки пористого проницаемого материала при внутреннем нагреве
3.4.1. Расчет влагоудаления из реакционных зон печей сопротивления 57
3.5. Модель тепломассопереноса фильтрационным потоком газа 65
3.5.1. Расчет поля давления в пористой среде с реагирующими компонентами 65
3.5.2. Модель расчета qV,эф
3.6. Модель расчта эффективного коэффициента теплопроводности эф 69
3.7. Модель изменения пористости системы 71
Глава 4. Верификация моделей сушки и фильтрации
4.1. Расчетные исследования по модели сушки 73
4.2. Выделение газов в процессе плавки 76
4.3. Расчетные исследования по модели фильтрации
4.3.1. Определение функции Т 79
4.3.2. Определение функций х и с 82
Глава 5. Результаты экспериментальных и расчетных исследований температурных полей при производстве карбида кремния. Разработка рекомендаций по повышению энергетической эффективности производства SiC
5.1. Экспериментальное определение температур в рабочей зоне печи 89
5.2. Описание расчетной программы 95
5.3. Результаты численных исследований 98
5.4. Рекомендации по повышению энергетической эффективности производства. Ожидаемые результаты при реализации энергоэффективных мероприятий 108 Выводы по работе 115 Список литературы 116
Приложение
