[發(fā)明專利]一種高性能特種石墨的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111525799.2
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN113999010B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李濤;謝靄祥;歐陽建濤;鮑思凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋼集團南京新材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/532;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 吳方舟

本發(fā)明公開了一種高性能特種石墨的制備方法，涉及石墨制備技術(shù)領(lǐng)域，為解決原料粉與瀝青混捏包覆不夠均勻以及瀝青過量的問題；本發(fā)明包括將煅后石油焦磨細，篩分成不同粒級，稱取各粒級原料粉適量，并混合均勻；選取中溫煤瀝青為粘結(jié)劑；預(yù)熱原料粉，融化中溫煤瀝青，將原料粉和瀝青分別通過兩個噴嘴噴射，令原料粉從瀝青的噴射路徑上穿過且掉落在瀝青的噴射路徑終點之外，使原料粉表面裹上瀝青，分別收集多余的瀝青以及裹上瀝青的原料粉，冷卻后獲得糊料；將糊料研磨、風選、壓型后依次進行一次焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化，獲得石墨產(chǎn)品；本發(fā)明原料粉和瀝青的包覆效果好，產(chǎn)品性能優(yōu)異，節(jié)約瀝青用量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高性能特種石墨的制備方法。

背景技術(shù)

特種石墨是指高強度、高密度、高純度的石墨制品，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、航天、電子、機械、核能等工業(yè)領(lǐng)域，在一些特殊領(lǐng)域方面，特別對特種石墨提出了很高要求，傳統(tǒng)的石墨生產(chǎn)方法難以滿足要求，需要在一些方面進行改進。

石墨的生產(chǎn)工序主要有原料磨粉、混捏、軋片、糊料磨粉、多次焙燒、浸漬、石墨化等，例如公開號為CN101823707A，名稱為《一種生產(chǎn)等靜壓石墨的工藝方法》的發(fā)明專利中，就公開了這樣的方法；但混捏工序的好壞直接決定了石墨產(chǎn)品質(zhì)量，傳統(tǒng)混捏是將原料粉和瀝青在高溫下攪拌混合在一起，使得原料粉盡可能被瀝青包覆，由于原料粉顆粒較細，顆粒間容易聚集在一起，混捏過程中勢必有些顆粒表面難以裹覆瀝青，即使物料顆粒表面包覆瀝青，其包覆量也極不均勻，這樣顆粒間就不能有效粘結(jié)起來，造成石墨產(chǎn)品性能降低。其次，由于不能控制包覆量，傳統(tǒng)混捏幾乎都會過量使用瀝青，瀝青過量同樣會造成石墨產(chǎn)品性能下降，同時也浪費瀝青。因此，亟需一種高性能特種石墨的制備方法來解決這個問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高性能特種石墨的制備方法，以解決原料粉與瀝青混捏包覆不夠均勻以及瀝青過量的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種高性能特種石墨的制備方法，包括以下具體步驟：

S1、將煅后石油焦磨細，篩分成不同粒級，稱取各粒級原料粉適量，并混合均勻；選取中溫煤瀝青為粘結(jié)劑；

S2、預(yù)熱原料粉，融化中溫煤瀝青，將原料粉和瀝青分別通過兩個噴嘴噴射，令原料粉從瀝青的噴射路徑上穿過且掉落在瀝青的噴射路徑終點之外，使原料粉表面裹上瀝青，分別收集多余的瀝青以及裹上瀝青的原料粉，冷卻后獲得糊料；

S3、將糊料置于球磨罐中研磨后取出進行風選，獲得比重較大的糊料粉；

S4、將糊料粉混勻，裝入模具中，壓型獲得生坯；

S5、對生坯依次進行一次焙燒、浸漬、二次焙燒、石墨化，獲得石墨產(chǎn)品。

在步驟S2中的一種較優(yōu)方案，兩個噴嘴分別與水平面成一定夾角，且兩個噴射路徑的交點下方處設(shè)有糊料收集臺用于收集裹上瀝青的原料粉，交點到糊料收集臺的垂直距離不小于兩米。

本方案中較優(yōu)的，噴嘴與地面成30～60°角，噴射方向斜向下。

本方案中較優(yōu)的，噴射瀝青的噴嘴為扁平狀，噴射出的瀝青成液面狀，且液面垂直于兩個噴嘴的中心點所在的豎直平面。

在步驟S1中的一種較優(yōu)方案，稱取的原料粉以重量份數(shù)計，包括0.074mm級50～70份、0.074～0.15mm級10～30份、0.15～0.5mm級10～20份、0.5～1.0mm級5～10份。

在步驟S1中的一種較優(yōu)方案，中溫煤瀝青軟化點為100～200℃。

在步驟S2中的一種較優(yōu)方案，原料粉預(yù)熱至100～200℃，融化瀝青溫度為150～280℃。

在步驟S3中的一種較優(yōu)方案，球磨介質(zhì)為不銹鋼球，直徑2.0mm，研磨時間為2～10min；風選的風速為5～20m/s。