[發明專利]一種安全節能人造金剛石合成用石墨柱制作方法

在審

• 申請號: 202110045534.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112857059A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李振宇;趙自勇;張崇建;蔡玉樂;姜益華;蒲鋒剛;尚朝陽;周亞杉;楚松杰;王曉輝
• 申請（專利權）人: 河南黃河旋風股份有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00;F27D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及人造金剛石合成領域，具體地說是涉及一種安全節能人造金剛石合成用石墨柱制作方法，其特征在于：該方法為：將按照4:6比例混合好的觸媒粉與石墨粉造粒，把造粒后的顆粒按石墨柱重量要求稱重，把稱重后的顆粒料裝入石墨模具內，把裝好的石墨模具放入真空燒結壓機的中間位置，關閉爐門，這樣的一種安全節能人造金剛石合成用石墨柱制作方法具有在石墨柱制作過程中，將壓制，還原兩道工序合成一道工序，操作方便，減少了運行成本和材料損耗，達到了安全節能的目的。

技術領域

本發明涉及人造金剛石合成領域，具體地說是涉及一種安全節能人造金剛石合成用石墨柱制作方法。

背景技術

人造金剛石合成用石墨柱制作方法，一般采用混料-造粒-還原-壓制成型-包裝或者混料-造粒-壓制成型-還原-包裝的方法。在石墨柱制作過程中由于還原方式的不同，行業內主要存在2種還原方法：一種采用管式推板窯還原的方式，一種采用真空高溫還原爐的方式。管式推板窯還原方式，需要把混合好的觸媒粉與石墨粉造粒或者造粒后直接壓制成石墨柱，然后放入匣砵內，在980-1300度有還原氣體的情況下進行還原6-12小時，這種還原方式運行維護成本太高，還原溫度調控能力差，還原效果不穩定。真空高溫還原爐方式，需要把混合好的觸媒粉與石墨粉造粒后，要先壓制成石墨柱，然后把石墨柱擺放到還原架上，推入爐內，在1000-1400度下還原6-12小時。

這兩種方法都需要通入氣體，推板窯還原方式需要通入氮氣和氫氣配比氣，真空高溫還原爐需要通入氮氣。所用氣體為液氨分解氣體，液氨屬于危化品，它的存放和使用需要達到國家安全操作要求，維護和監控較復雜。還原時間需要6-12小時，還原時間長，能耗較高。為了解決以上問題，本發明采用安全節能壓制還原一體化石墨柱制作方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種具有在石墨柱制作過程中，將壓制，還原兩道工序合成一道工序，操作方便，減少了運行成本和材料損耗，達到了安全節能的安全節能人造金剛石合成用石墨柱制作方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種安全節能人造金剛石合成用石墨柱制作方法，其特征在于：該方法為。

S1、將按照4:6比例混合好的觸媒粉與石墨粉造粒，把造粒后的顆粒按石墨柱重量要求稱重，把稱重后的顆粒料裝入石墨模具內，把裝好的石墨模具放入真空燒結壓機的中間位置，關閉爐門。

S2、操作燒結壓機的上壓板壓住石墨模具的上壓頭后，燒結壓機內部抽取真空，30-50秒升壓至4-6MPa恒壓1分鐘，升壓至4-6MPa時開始加熱。

S3、溫度提升到200-400度恒溫30-60秒，然后20-40秒加壓至8-12MPa，恒壓10-20分鐘。

S4、升壓的同時升溫，20-40秒升溫至600-800度后恒溫1分鐘，再升溫至900-1100度恒溫10-20分鐘停熱，停熱1分鐘后卸壓至常壓。

S5、保持真空冷卻，冷卻至常溫，取出卸掉模具，取出石墨柱即可上機合成使用。

本發明在石墨柱壓制和還原的過程合二為一，簡化了制作流程，在有壓的情況下通過石墨本身的還原性達到還原的目的，即降低了氧含量，又達到了高溫活化觸媒的目的，還原的時間短，操作簡單。在還原的過程沒有使用任何氣體，安全節能。

優選地，S2中所述的操作燒結壓機的上壓板壓住石墨模具的上壓頭后，燒結壓機內部抽取真空，40秒升壓至4MPa恒壓1分鐘，升壓至4MPa時開始加熱。

優選地，S3中所述的溫度提升到200度恒溫60秒，然后40秒加壓至10MPa，恒壓20分鐘。

優選地，S4中所述的升壓的同時升溫，40秒升溫至600度后恒溫1分鐘，再升溫至980度恒溫20分鐘停熱，停熱1分鐘后卸壓至常壓。