[發明專利]一種碳素材料及其生產方法

無效

• 申請號: 201410361891.3
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105314615A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 陳彬;曲維龍
• 申請（專利權）人: 陜西勝慧源信息科技有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 西安利澤明知識產權代理有限公司 61222
• 代理人: 段國剛

技術領域

本發明涉及一種碳素材料及其生產方法。

背景技術

石油蒸餾后的殘渣、渣油或石油瀝青經過高溫焦化后的產物稱為鍛前石油焦，經過煅燒處理后成為煅后石油焦。煅后石油焦可以生產石墨化電極、鋁電解用預焙陽極、自焙陽極糊、陰極槽冷揭炭素料、陰極糊、純石墨化坩堝、石墨電樞等碳素制品。

目前生產的煅后石油焦體積密度一般0.9?1.1g/cm³；真密度2.0?2.10g/cm³；顯氣孔率40%?60%；吸水率30?50%；由于體積密度低，耐壓強度、導電性差，生產碳素制品過程中需要消耗大量瀝青粘結劑，而瀝青的結焦值只有50%，最終影響碳素制品質量。石油焦的性能指標是由其生產加工方法決定的，現有的方法是把鍛前石油焦直接經過罐式煅燒爐煅燒處理，成為煅后石油焦，然后再破碎到需要的粒度。該方法雖然簡單，但產品指標波動嚴重，達不到要求，致使碳素制品質量降低。為提高碳素制品質量，需要一種體積密度、真密度大；導電性好的石油焦產品，及其生產該產品的方法。經查閱相關資料和生產企業調查，還未發現指標先進的石油焦產品及其生產方法。中國專利申請“石油焦粉末成塊工藝及其專用壓塊機”申請號99116510.1，公開了一種冶煉行業作為還原劑的石油焦粉末成塊方法及設備，雖提及了用成塊方式處理石油焦粉末，但沒有涉及石油焦體積密度問題，實際上作為還原劑也沒有必要要求石油焦的體積密度。

發明內容

為解決上述現有的缺點，本發明的主要目的在于提供一種實用的碳素材料及其生產方法，通過對鍛前石油焦進行壓密、煅燒、油浸生產出體積密度、真密度、耐壓強度、導電性普遍提高。

為達成以上所述的目的，本發明的一種碳素材料及其生產方法采取如下技術方案：

一種碳素材料及其生產方法,其特征在于,具有如下技術指標：

瀝青浸漬前：體積密度1.45?1.80g/cm³；真密度2.05?2.15g/cm³；吸水率10?25%；顯氣孔率15?30%；粉末比電阻320?4600Ω·mm²/m；

瀝青浸漬后：體積密度1.6?1.90g/cm³；吸水率1?5%；顯氣孔率1.5?10%。

該方法包括以下步驟：

a、取鍛前石油焦為原料，用篩分設備進行篩分分級，篩下料控制臨界粒度尺寸為2?30mm，篩上料經破碎機再篩分；

b、篩下料進入壓力機或壓球機，使用壓球機時，調整壓輥液壓推力50?120噸，壓成28×25×15mm到100×75×40mm塊狀；

c、經過壓球后的石油焦用固定蓖條篩篩分，蓖條之間凈空寬度12?13mm，篩下料重新返回到壓球機儲料槽中，經過預壓螵旋，繼續壓塊；

d、篩上料送入罐式煅燒爐或回轉窯，在1280?1300℃溫度條件下進行煅燒；

e、煅燒后的石油焦分成二部分，一部分保持石油190?210℃條件下，裝入鐵籠中，直接進入油浸裝置進行真空、加壓瀝青浸漬，油浸后的石油焦送入230?250℃溫度的加熱槽中，控干石油焦表面多余瀝青后取出，成為塊狀浸漬壓密煅后石油焦，另一部分則降到室溫，直接生產石油焦粉料。

采用如上技術方案的本發明，具有如下有益效果：

1、壓密煅后石油焦產品質量均衡、穩定，先后生產的產品技術指標一致；

2、壓密煅后石油焦體積密度增加20?40%；真密度增加0.5?1.5%；粉末比電阻降低5?20%；

3、減少了石油焦混捏過程中瀝青加入量，提高了混捏效率，同時減少了瀝青煙氣排放量對環境的影響；

4、壓密煅后石油焦具有石墨化各向異性特性。

具體實施方式

實施例一：

對鍛前石油焦原料，直接通過篩分設備進行篩分分級，篩分設備選單層篩網，機械篩分方式，可以是回轉篩、自定中心振動篩、電磁電機振動篩、直線篩等。按罐式煅燒爐生產能力2t/h設計，考慮篩上、篩下通過量，處理能力取10t/h。

篩上料直接進入罐式鍛燒爐煅燒，用于生產普通石油焦產品，保證普通石油焦穩定的質量和生產能力。篩下料進入壓球機進行壓球，壓球機壓輥推力液壓調整范圍50?120噸，主機轉速可調，主電機功率>36Kw，帶螺旋預壓裝置，屬標準設備。