[发明专利]一种石墨材料的制造方法

摘要

本发明的一种石墨材料的制造方法，其特点是，包含以下步骤：准备原料：水岛M级针状焦，黏结剂为中温煤沥青；配料：原料按重量%，M级水岛针状焦80%，M级水岛针状焦的球磨粉纯度70-80%，中温煤沥青20%，M级水岛针状焦的配料粒度组成：＜0.075mm占37-43%，0.075-0.5mm占17-23%，0.5-1mm占37-43%，1-2mm＜4%；混捏；压型；破碎；糊粉均匀化处理，等静压成型；一次焙烧；浸焙；石墨化处理制成成品。具有原料选择合理，方法科学，用所述的方法生产的石墨材料体积密度和机械强度高，抗热震性能好，适用于在高温、温度急变的条件下使用。

主权项

一种石墨材料的制造方法，其特征是，它包含以下步骤：（a）准备原料：焦种：水岛M级针状焦分析结果：真密度：2.13 g/cm3 ，灰分：0.03 %，挥发分：0.22 %，水分：0.09 %，黏结剂为中温煤沥青其理化指标：灰分：0.20 %，挥发分：64.2 %，水分：0.06 %；（b）配料：原料按重量%，M级水岛针状焦     80%M级水岛针状焦的球磨粉纯度            70‑80%中温煤沥青                             20%M级水岛针状焦的配料粒度组成：＜0.075mm占37‑43%，0.075‑0.5mm占17‑23%，0.5‑1mm占37‑43%，1‑2mm＜4%；（c）混捏：将分级的配料倒入混捏锅中进行搅拌，混捏锅自身由导热油进行外部加热，内部有铰刀进行物料搅拌，混捏锅导热油进口温度：230‑233℃，下到混捏锅内沥青温度162‑165℃，混捏的干混时间：40分钟，温度118‑126℃；混捏的湿混时间：45分钟，温度162‑168℃；（d）压型：将混捏的糊料倒入成型容器中，通过压力机将糊料从成型容器的开口处挤出，压型的捣固压力为8MPa，预压压力 20 Mpa，预压时间4分钟，挤压压力在5‑7.5 MPa，挤压速度为13 mm/秒，压力机的嘴子口温度112‑117℃，压力机的成型段温度145‑155℃，压力机的变形区温度127‑130℃，压力机的料室温度116‑119℃，压力机的柱塞头142‑145℃；（e）破碎：用锤式破碎机将压型的糊料制成糊粉，糊粉粒度：＜1.0mm的颗粒控制在85‑90%；（f）糊粉均匀化处理：用螺旋混料机，每次加料量：650kg，混合时间：15分钟；（g） 等静压成型：将糊粉均匀化处理的糊粉装入塑料模具内，封闭后，冷等静压成型，成型压力：150Mpa，保压时间：5分钟，成型生坯体积密度：1.60g/cm3；（h）一次焙烧：将压型生坯放入铁坩埚内摆好，周围用冶金焦粉填充振实，装入工业环式焙烧炉中，在隔绝空气的情况下，按升温曲线逐步加热，150‑350℃、温升速度4.4℃/h、持续时间45 h，350‑400℃、温升速度1.7℃/h、持续时间30h，400‑500℃、温升速度1.25℃/h、持续时间80h，500‑600℃、温升速度1.8℃/h、持续时间57h，600‑700℃、温升速度3.8℃/h、持续时间27h，700‑800℃、温升速度5.0℃/h、持续时间20h，800‑1000℃、温升速度8.0℃/h、持续时间25h，1000‑1200℃、温升速度8.3℃/h、持续时间20h，1200℃保持时间20h；（i）浸焙： 一次焙烧品要进行三浸二焙，三次浸渍在高压浸渍罐内进行，浸渍后的浸渍品在隧道窑内进行焙烧，浸渍工艺条件如下：浸渍剂：中温煤沥青，制品预热温度：330‑440℃，时间6h，浸渍罐真空度：≤－0.090Mpa，浸渍加压压力：1.4‑1.5 Mpa，加压时间：2h（1.2 Mpa），隧道窑焙烧工艺条件如下：最高温度：650℃，总时间：92h，温度控制：控制11‑12；12‑13；13‑14；14‑15；车位四点温度，其中有三个温度点要求达到650℃，低于上述要求，在半小时内调整正常，窑车推进速度，4小时一车，压力控制：煤气压力500Pa，低于500Pa时，按停煤气处理，总管烟道负压：400‑1600Pa，浸渍增重率如下：一浸20%，二浸12%，三浸8%；（k）石墨化处理：将二次焙烧品放入艾奇逊石墨化炉中，在隔绝空气的情况下，使焙烧品通电流，焙烧品加热到2700℃进行石墨化，石墨化曲线为：初始功率1000KWh,以100KWh上升，当功率达到8000KWh时，以1000KWh上升, 送电时间88小时。