[发明专利]一种等静压特种石墨的生产工艺

说明书

本发明公开一种等静压特种石墨的生产工艺，包括破碎、磨粉、混捏、筛分、等静压成型、焙烧，浸渍和石墨化的工序，其中，所使用的原料包括煅后焦、沥青焦和改质沥青。通过采用改质沥青粉作为粘结剂，在混捏过程中将煅后焦粉、沥青焦粉及改质沥青粉同时加入混捏机中搅拌、捏合，随着温度的提升，沥青逐渐熔化，并均匀地渗透到煅后焦及沥青焦粉中，部分沥青均匀地包覆在煅后焦及沥青焦粉表面，这样不仅省略了单独的沥青熔化步骤，而且使沥青的分布更加均匀，从而提高了制品的成品率及理化性能指标。

技术领域

本发明涉及石墨生产领域技术，尤其是指一种等静压特种石墨的生产工艺。

背景技术

特种石墨的涵盖范围很广，电炭制品行业、天然石墨制品行业和冶金用炭制品行业对此有不同的理解和分类方法，就冶金用炭制品行业的习惯分类解释，特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品（简称三高石墨）。三高石墨从材料组织结构上可以分为粗颗粒、细颗粒和特细颗粒结构三种；从成型方法上区分主要有模压、挤压和等静压成型特种石墨三类，此外、振动成型也可用于生产特种石墨。

广义的特种石墨还包括热解炭（热解石墨）、生物工程用炭材料、玻璃炭、多孔炭和多孔石墨、石墨层间化合物（如柔性石墨、氟化石墨）、激光器用石墨等多种，机械电子工业也使用许多特种炭和石墨材料，如炭刷、炭石墨轴承、电力机车的馈电滑块、拉制光纤用石墨模等。

高品质的特种石墨——各向同性石墨是用等静压工艺生产的，也称为等静压特种石墨。按其主要用途分类有：电火花加工用特种石墨；制作铸造模具用特种石墨；钢铁或铜、铝连续铸造用特种石墨；直拉单晶硅炉用或冶炼贵金属、高纯材料使用的高纯石墨；合成人造金刚石用石墨；火箭、导弹技术用特种石墨。

等静压特种石墨的生产工艺流程依次包括如下工序：破碎、一次磨粉、混捏、冷却、二次破碎、二次磨粉、筛分、等静压成型、一次焙烧、浸渍、二次焙烧和石墨化。

其中的混捏工序需预先将沥青熔化、沉淀三天以上，以去除沥青中的水份及部分杂质，熔化沥青温度保持在150～260℃，初次开启混捏锅时必须将混捏锅预热30分钟以上，待空混捏锅温度升到130℃以上才开始加干粉进行混捏，干混时间约30～60分钟，干混后干料温度约130～200℃，加沥青后混捏1～5小时，糊料出锅温度160～260℃。

现有技术的等静压石墨制备工艺得到的等静压石墨的体积密度、强度还有待改善，等静压石墨在焙烧、浸渍、石墨化等工序中的成品率也急需提高。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种等静压特种石墨的生产工艺，其可提高了制品的成品率及理化性能指标。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种等静压特种石墨的生产工艺，包括有以下步骤：

（1）破碎、一次磨粉：将煅后焦、沥青焦、改质沥青先分别用破碎机初破到10mm以下，再分别用磨粉机分别粉碎到粒度10～20微米；

（2）混捏、冷却：将粉碎好的煅后焦、沥青焦、改质沥青按重量比（20-40）：（20-40）：（25-50）的比例加入混捏机中，混捏机用导热油加热，导热油温度为180～260℃，经过1～5小时的混捏，将糊料下到冷却机中进行搅拌、冷却；

（3）二次破碎、二次磨粉、筛分：将冷却好的糊料投入破碎机中粗破到粒度10mm以下，再用磨粉机粉碎到粒度15～30微米，再将粉碎好的物料用60～100目的筛分机筛分；

（4）等静压成型：将筛分好的物料装入橡胶模套内，经过震动和抽真空后再吊入等静压机；设置等静压机的压力参数为：最高压力60～200MPa，最高压力保压时间10～120分钟，卸压时间1～20分钟；

（5）一次焙烧：将等静压成型好的生坯装入焙烧炉内，生坯四周用石英砂填充，焙烧升温曲线200～1000小时，焙烧最高温度800～1250℃，冷却降温到合适温度后出炉；