[發(fā)明專利]一種用于等靜壓石墨一焙焙燒工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810564266.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN108751182A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃岱;李賀;曹曙林;楊華豐;劉濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)新型材料（浙江）有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/205
• 分類號(hào): C01B32/205;C04B35/52;C04B35/64
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 韓燕燕

本發(fā)明提供一種用于等靜壓石墨一焙焙燒工藝，通過在石墨生坯進(jìn)行第一次焙燒前，在石墨生坯外表面上均勻包覆一層有機(jī)包覆膜，隔絕在焙燒過程中石墨產(chǎn)品與沙子的直接接觸，同時(shí)利用有機(jī)包覆膜碳化過程將石墨產(chǎn)品加熱過程中揮發(fā)出來的有機(jī)物氣體進(jìn)行吸收，同時(shí)在焙燒過程中依靠石墨產(chǎn)品產(chǎn)生的自身氣體膨脹達(dá)到加壓的目的，使得壓力焙燒裝置按照焙燒壓力工藝曲線進(jìn)行焙燒，在解決現(xiàn)有技術(shù)中焙燒后的石墨產(chǎn)品表面易粘沙的技術(shù)問題同時(shí)提高了產(chǎn)品的析焦量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核石墨生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)，尤其涉及一種用于等靜壓石墨一焙焙燒工藝。

背景技術(shù)

石墨用于熱中子反應(yīng)堆，也有希望用于聚變堆，在熱中子反應(yīng)堆中可作為燃料區(qū)的中子慢化劑、燃料區(qū)周圍的反射層材料，以及堆芯內(nèi)部的結(jié)構(gòu)材料。

核石墨(nuclear graphite)，是用于核工業(yè)方面的石墨材料。

核石墨用于高溫氣冷堆內(nèi)最核心的構(gòu)件，直接接觸核裂變所有產(chǎn)物，因此，材料本身在技術(shù)方面的先進(jìn)性、性能方面的可靠性及重復(fù)性、以及大規(guī)模大規(guī)格尺寸石墨材料制造方面的穩(wěn)定性，將直接限定核反應(yīng)堆的正常服役壽命、核電站運(yùn)行綜合經(jīng)濟(jì)效益、以及核資源的有效安全利用。以往方法制備的人造石墨在尺寸、可靠性(有效中子輻照考驗(yàn))無法滿足核反應(yīng)堆的要求，因此核石墨材料研制，以及對(duì)核石墨物理/力學(xué)行為在相當(dāng)于反應(yīng)堆內(nèi)條件下的變異特征的充分而全面的表征，成為人們亟待解決的問題。

核石墨與非核石墨的工作環(huán)境不同，前者在強(qiáng)中子輻射場(chǎng)中工作，既要慢性裂變產(chǎn)生的快中子，又要盡量少吸收中子，快中子輻照使石墨的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使與組織結(jié)構(gòu)有關(guān)的石墨所有性能都發(fā)生變化，隨快中子注量的增加，石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都是變化(動(dòng)態(tài))的，非核石墨不存在中子吸收和快中子輻照問題。

中國(guó)專利CN201510244836.0描述了一種大規(guī)格各向同性石墨生坯的焙燒工藝，采用串接式電焙燒石墨生坯：在爐頭電極和爐尾電極之間設(shè)置首尾串接的石墨生坯塊，生坯和生坯、生坯和電極板之間設(shè)置柔性石墨墊，爐尾安裝自動(dòng)伸縮壓力裝置與電極相連，根據(jù)電焙燒過程中石墨生坯的膨脹和收縮自動(dòng)伸縮。采用本發(fā)明方法大規(guī)格各向同性石墨在熱處理過程中，熱傳遞和升溫非常均勻，可保障產(chǎn)品內(nèi)外熱膨脹及冷收縮同步，減少了因內(nèi)應(yīng)力不一致而產(chǎn)生的裂紋，因而可大幅度提高產(chǎn)品合格率，但該焙燒工藝耗能大。

現(xiàn)有的技術(shù)中，在進(jìn)行石墨生坯的第一次焙燒過程中，往往向特制的壓力焙燒裝置內(nèi)填充黃沙來進(jìn)行熱量的傳導(dǎo)，但在發(fā)明人實(shí)際生產(chǎn)制造過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)石墨生坯在加熱過程中會(huì)揮發(fā)出有機(jī)物氣體，其中有機(jī)氣體中含有焦油成分，焦油易將周圍的黃沙粘結(jié)在石墨產(chǎn)品表面上，在流入下道工序前必須經(jīng)過表面清潔處理，目前行業(yè)里普遍的做法是直接切割掉石墨產(chǎn)品的粘沙部分，該方式一方面會(huì)使得產(chǎn)品受損，另一方面使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種用于等靜壓石墨一焙焙燒工藝，通過在石墨生坯進(jìn)行第一次焙燒前，在石墨生坯外表面上均勻包覆一層有機(jī)包覆膜，隔絕在焙燒過程中石墨產(chǎn)品與沙子的直接接觸，同時(shí)利用有機(jī)包覆膜碳化過程將石墨產(chǎn)品加熱過程中揮發(fā)出來的有機(jī)物氣體進(jìn)行吸收，同時(shí)在焙燒過程中依靠石墨產(chǎn)品產(chǎn)生的自身氣體膨脹達(dá)到加壓的目的，使得壓力焙燒裝置按照焙燒壓力工藝曲線進(jìn)行焙燒，在解決現(xiàn)有技術(shù)中焙燒后的石墨產(chǎn)品表面易粘沙的技術(shù)問題同時(shí)提高了產(chǎn)品的析焦量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

步驟一，包覆，將等靜壓成型完成后的石墨生坯的外表面上包覆一層包覆膜，使得石墨生坯與其外部環(huán)境隔離，其中，包覆膜為有機(jī)包覆膜；

步驟二，底料填充，在壓力焙燒裝置內(nèi)底部填充具有傳熱性質(zhì)的填充料,填充料厚度為3～5cm，并對(duì)該填充料進(jìn)行夯實(shí)；

步驟三，裝爐，將所述步驟一中包覆后的多個(gè)石墨生坯間隔均布堆放在壓力焙燒裝置內(nèi)；