[發明專利]一種碳制品的浸漬工藝

有效

• 申請號: 201510077747.1
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104627981A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 楊文國
• 申請（專利權）人: 平頂山東方碳素股份有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石墨材料生產領域，具體涉及一種能夠將石墨粉完全浸入至碳制品內的碳制品的浸漬工藝。

背景技術

?碳素石墨制品生產過程中工藝復雜且工序較多，特別是在焙燒過程中大量的揮發份的排出造成黏結劑瀝青的大量揮發份排出，使碳制品的性能改變，體積密度、強度下降，氣孔率增大，從而影響石墨制品的各項物理指標。

現在生產過程中，為彌補揮發份損失，造成制品缺陷，都是用多次浸漬工序和焙燒工序來彌補制品缺陷，造成生產成本的提高。由于我國炭材料工業一直采用中溫瀝青黏結劑軟化點溫度低（75-95℃）β樹脂含量較少，黏結劑性能不夠理想，而碳化后結焦值一般比較低，在45-50%之間。對生產高強度和高體密的高端碳材料生產就不適合。為提高碳材料的質量必須選擇良好的粘結性和較高的結焦值優質煤瀝青來作為浸漬劑。現在的改質瀝青粘結性好、結焦值高的特點，但改質瀝青的流動性差，適宜的底黏度溫度區間變窄，在實際應用中帶來了很多的問題，一是瀝青溶化和輸送，另外糊料混捏和成型溫度都要大大提高，流動性和糊料塑性的范圍更加的難為控制，直接的影響碳制品的成型率和后期的成品率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種碳制品的浸漬工藝，該工藝提高了碳制品的增碳率，體積密度，強度，減少了氣孔率。

本發明的目的是這樣實現的：

一種碳制品的浸漬工藝，工藝如下：

先選擇低喹啉不溶物的浸漬劑瀝青，然后盛放在浸漬罐中，然后把優質天然石墨粉或人造石墨粉，加入到浸漬劑瀝青中，按照混合后30%的重量比例加入，再通過攪拌使得優質天然石墨粉或人造石墨粉均勻的混入浸漬劑瀝青中，然后把需要浸漬的碳制品在220-250℃條件下進行預熱，預熱好的碳制品在15-20分鐘內放入浸漬罐中，對浸漬罐進行抽真空至0.096Mpa，保壓3-4.5小時，然后向浸漬罐內注入調制好的140-155℃的浸漬劑瀝青，然后進行加壓，浸漬壓力為1.45-1.6Mpa，浸漬時間為2-3小時，對浸漬后的碳制品進行水冷卻，水冷卻的溫度為30-45℃，冷卻時間為2小時，使浸漬后的碳制品在焙燒的過程中充分結焦。

基于以上所述，所述的天然石墨粉或者人造石墨粉的純度為99.9%，粒度為0.5-2μm，選擇99.9%石墨粉是因為碳制品本身的碳含量較高，雜質只有0.1%重量比，從而增加了碳的含量。另石墨粉浸入后，第一可以增加碳制品的結焦值（碳含量），第二可以增加碳制品的機械強度，第三在焙燒過程中碳制品受熱均勻可提高碳制品成品率，第四碳制品最終要進行2800℃高溫石墨化（人造石墨）。談材料屬于多孔材料，碳制品的總氣孔率為25-32%，石墨制品的總氣孔率16-25%，選擇粒度0.5-2μm，因在高倍顯微鏡測出碳制品氣孔孔徑5-8μm，選擇粒度0.5-2μm是為了把石墨粉完全浸入碳制品內，因為石墨粉的粒度遠小于碳制品的氣孔直徑，這樣便于石墨粉進入到碳制品的氣孔里面。

基于以上所述，所述的低喹啉不溶物的浸漬劑瀝青的喹啉不溶物重量含量在5-10%，浸漬劑瀝青的喹啉不溶物含量應該較低，因為喹啉不溶物易在制品空隙入口形成不滲透濾餅而降低瀝青的浸入率，另一方面含量過高將降低瀝青的黏結性能，是煤瀝青流動性變差從而影響浸漬效果。

喹啉不溶物越低，與瀝青的粘結劑濕潤性有關系，其濕潤性越好，就和碳制品內部粉粒之間結合越好，再者與浸漬劑瀝青的滲透性密不可分，可以使浸漬劑浸入粉粒的內部微孔中，從而使浸漬好的制品在下道程序焙燒過程浸漬劑結焦與制品粉粒“鑲嵌”在一起，更有利提高碳制品的強度。

通過以下的計算：30%的高純度石墨粉留在制品內，而浸漬劑瀝青的70%量則有49%的結焦值。10KG為浸入每塊制品的瀝青量，30%為石墨粉加入比，70%為瀝青的加入比，混合成的浸漬劑瀝青，49%為瀝青的結焦值。按浸入10kg瀝青來進行計算，（30%×10kg+10×70%×49%）/10×49%=1.31%，改進后的浸漬劑在焙燒后的碳制品增碳率提高了31%的增碳量。

本發明具有如下的優點：

本發明提高了碳制品的質量性能，體積密度、強度大大提高，氣孔率較少。用此方法浸漬碳制品可減少浸漬次數，縮短生產周期，降低生產成本。另高純石墨粉的浸入改善了焙燒時溫度傳熱的均勻性（石墨粉具有良好的導熱性），在焙燒工序也能有效的提高產品的成品率。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發明作進一步的描述。

實施例1：

一種碳制品的浸漬工藝，工藝如下：