[發(fā)明專利]生產(chǎn)石墨的方法以及用于石墨生產(chǎn)的顆粒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480018863.X
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN105073637B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 前田崇志;佐藤邦彥
• 申請（專利權(quán)）人: 吉坤日礦日石能源株式會社
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)人造石墨的方法及其使用的顆粒材料。更具體來說，本發(fā)明涉及一種通過立式連續(xù)石墨化爐生產(chǎn)石墨的方法，該方法高效并且防止損傷石墨化爐；本發(fā)明還涉及該方法使用的顆粒。

背景技術(shù)

石墨具有優(yōu)良的潤滑性、導(dǎo)電性、耐熱性以及耐酸耐堿性，所以長久以來它被用在各種應(yīng)用中，例如電極的漿料、模具涂劑、干電池、鉛筆、耐火材料、煉鋼用的保溫材料、橡膠樹脂、固體潤滑劑、坩堝、填料、熱阻、熱阻產(chǎn)品、導(dǎo)電涂料、鉛筆、電刷、潤滑脂、粉末冶金、剎車片、襯套、離合器、機(jī)械密封件以及諸如橡膠樹脂等添加劑。因此，石墨具有非常廣闊的應(yīng)用范圍。

近年來，已經(jīng)有利用鋰離子進(jìn)入石墨晶體的分層結(jié)構(gòu)部分這一現(xiàn)象將石墨用作鋰離子電池的電極材料的案例。

如上所述，石墨被用在各種領(lǐng)域中，并且可以說，高效生產(chǎn)方法的制定是非常重要的。

一般來說，在生產(chǎn)人造石墨時，必須將包含諸如焦炭的碳物質(zhì)的可石墨化材料粉末化，并且在約2200℃以上長時間加熱該粉末化材料。能夠經(jīng)受2200℃以上加熱的材料一般是石墨，并且通常使用石墨化爐或者石墨構(gòu)件來生產(chǎn)人造石墨。

在工業(yè)上，通常在用于分批處理的艾奇遜(Atchison)爐中將原料石墨化，但是也可以通過連續(xù)地將原料石墨化來高效地生產(chǎn)石墨。有一種方法用于連續(xù)地將原料石墨化，在該方法中，爐被安裝在水平方向上，在該石墨化爐中使用傳輸帶在水平方向上移動并且加熱加載有可石墨化材料的托盤。在高溫進(jìn)行上述工作的必然性要求挑選設(shè)備部件的材料，并且產(chǎn)生針對廢氣或者入口或出口處的熱管理的對策的問題。因此，存在結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且需要在安裝或操作付出努力的問題。

近來使用爐部件豎直放置的立式連續(xù)石墨化爐，可石墨化材料從爐的上部下落并且在其中被加熱，然后從爐的下部取出石墨(專利文獻(xiàn)1)。在該方法中，材料從爐的下部向上部累積的同時被加熱，并且從爐的下部的開口取出石墨，同時從爐的上部的開口導(dǎo)入與取出的石墨相對應(yīng)的量的材料，從而始終有恒定量的材料在爐中存在并被石墨化。

在該方法中，由于只有爐的內(nèi)部被加熱，并且不需要能夠耐加熱的托盤或傳輸帶，所以結(jié)構(gòu)相對簡單。另外，由于不需要移動用的設(shè)備或電力，所以不需要過量的線纜，并且因此操作也簡單。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP 11-209114A

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題

在立式連續(xù)石墨化爐中，由于經(jīng)歷石墨化的材料與石墨化爐的壁表面接觸，并且與其產(chǎn)生摩擦，所以根據(jù)材料的狀態(tài)，壁表面可能受損。另外，存在于材料中的雜質(zhì)，特別是硫化物，被氣化并且使?fàn)t的內(nèi)表面惡化。特別是當(dāng)粉末形式的材料被石墨化時，存在不能保證惰性氣體的循環(huán)通路的情況，使得循環(huán)變得不均勻并且源自雜質(zhì)的氣體在局部以高濃度碰撞爐的壁表面，導(dǎo)致爐的內(nèi)表面顯著惡化。此外，在使用可石墨化材料粉末的方法中，如何均勻加熱可石墨化材料粉末已經(jīng)成為問題。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種通過立式石墨化爐生產(chǎn)人造石墨的方法，在該方法中，惰性氣體的循環(huán)變得容易，能實現(xiàn)均勻加熱，并且爐不受損壞；還提供在該方法中使用的顆粒。

解決問題的方案

在本發(fā)明中，提供一種生產(chǎn)石墨的方法，該方法包括以下步驟：將平均粒徑為3至30mm的可石墨化材料顆粒從立式石墨化爐的上部導(dǎo)入到其內(nèi)部；在2200℃至3200℃加熱所述可石墨化材料顆粒，同時使惰性氣體從所述立式石墨化爐的下部向其上部流動以使所述可石墨化材料顆粒石墨化；以及從所述立式石墨化爐的下部取出獲得的石墨。

在本發(fā)明中，還提供一種在通過立式石墨化爐生產(chǎn)石墨中使用的顆粒，所述顆粒具有3至30mm的平均粒徑，并且是通過將包含100重量份數(shù)的平均粒徑為10至20μm的可石墨化碳質(zhì)物質(zhì)粉末、3至20重量份數(shù)的在低于1000℃的溫度可分解的粘合劑和5至30重量份數(shù)的能溶解所述粘合劑的液體的混合物顆粒化獲得的。

本發(fā)明的效果

當(dāng)使用通過顆粒化獲得的可石墨化材料顆粒時，惰性氣體從立式石墨化爐的下部向上部的循環(huán)變得容易，石墨化能夠變得均勻，并且源自雜質(zhì)的氣體被均勻排出，從而爐不受損傷。

附圖說明

圖1是示出立式石墨化爐的實例的截面圖。

具體實施方式