[發明專利]一種利用石墨廢料制備石墨匣缽的方法

在審

• 申請號: 202110333118.6
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113636848A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 童曉明;童少斌
• 申請（專利權）人: 湖北大清科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/52;C04B35/532;C04B35/622
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 王冬冬

本發明提供一種利用石墨廢料制備石墨匣缽的方法，包括石墨廢料破碎磨粉、煤瀝青加熱混合、模具壓制成型、氣氛保護碳化燒結，其中80～90％的廢舊石墨粉、8～15％的煤瀝青、2～5％的石墨碳粉，本發明充分利用工業生產產生的大量石墨廢料作為原料，生產成本低，節省了切削加工工序，工藝簡單易實現，利用氣氛保護輥道窯快速碳化燒結，燒結時間短且產品質量穩定，產量高，大幅降低能耗，且產品質量穩定。

技術領域

本發明涉及一種利用石墨廢料制備石墨匣缽的方法。

背景技術

石墨匣缽是采用天然鱗片石墨(人造石墨)、臘石、碳化硅等原料制成的高級耐火器皿，供冶煉、熔鑄銅、鋁、鋅、鉛、金、銀以及各種材料燒結之用，具有抗高溫，耐沖擊，使用壽命長等優點，通常作為高溫載體中的容器。

傳統的石墨匣缽是先將石墨原料成型石墨化后通過機械切削加工而成的，生產成本高，原材料消耗大。

石墨廢料是在工業生產環節產生的，如高溫提純石墨化過程中產生的廢舊石墨坩堝、破碎的石墨電極、石墨化收塵粉末等已經過一次或多次石墨化的廢料，回收利用率極低。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種利用石墨廢料制備石墨匣缽的方法，利用石墨廢料、石墨化收塵粉末作為主要原料，節省了石墨化工序，廢物利用原料成本低，節省切削加工設備及其耗能。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：一種利用石墨廢料制備石墨匣缽的方法，包括以下步驟：1)對收集的石墨廢料進行除雜質處理；2)原料配方以重量百分比計，將80～90％的石墨廢料破碎磨粉、8～15％的煤瀝青、2～5％的碳粉填充劑，將上述原料進行充分混合攪拌為混合料；3)將所述混合料裝入成型模具中壓制成型，坯體入氣氛保護輥道式焙燒炭化爐經預熱、定型碳化、燒結、冷卻、出爐；4)清除毛刺制得石墨匣缽產品。

上述技術方案中，所述石墨廢料為廢舊石墨坩堝、破碎的石墨電極、石墨化收塵粉末等。

上述技術方案中，所述煤瀝青為煤干餾得到的煤焦油再經蒸餾加工制成的瀝青，也可為煤瀝青和石油瀝青按適當比例混合的混合瀝青。

上述技術方案中，所述碳粉為石墨產品加工產生的石墨粉。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：本發明充分利用工業生產產生的大量石墨廢料作為原料，生產成本低，節省了切削加工工序，工藝簡單易實現，利用氣氛保護輥道窯快速碳化燒結，燒結時間短且產品質量穩定，產量高，大幅降低能耗，且產品質量穩定。

附圖說明

附圖1是利用石墨廢料制備石墨匣缽的流程圖

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：一種利用石墨廢料制備石墨匣缽的方法，包括以下步驟：1)對收集的石墨廢料進行除雜質等處理，破碎磨粉200目過篩；2)原料配方按重量百分比計，將80～90％的廢舊石墨粉、8～15％的煤瀝青、2～5％的石墨碳粉，將上述原料充分混合攪拌均勻制得混合料，其中煤瀝青需要加熱至180-200℃充分溶解，便于混合攪拌均勻；3)將所述混合料裝入已涂刷脫模劑的模具中，用壓力機壓制成型，送入氣氛保護的輥道式碳化燒結爐經預熱、定型碳化、燒結、冷卻、出爐；4)將出爐石墨匣缽坯體清除毛刺成為產品。

石墨匣缽坯體碳化燒結過程大約需要60～90分鐘，先將壓制成型的石墨匣缽坯體承燒板上，經傳送機構輸送入碳化燒結爐，混合料坯體在煤瀝青的碳化溫度以下(200～300℃左右)進行預熱20～30分鐘，讓瀝青充分熔融坯體定型，然后盡快將坯體加熱到碳化溫度450-650℃左右，定型碳化時間為10-20分鐘，同時進一步排出揮發份。在850～1150℃時完成坯體燒結，燒結時間為20-30分鐘，燒結完成利用氮氣保護冷卻，同時氮氣也起到燒結時防止坯體氧化的作用，冷卻過程約10～20分鐘，坯體冷卻后出爐，最后經清除毛刺成為石墨匣缽成品。