[發明專利]一種等靜壓特種石墨的生產工藝

在審

• 申請號: 202210040456.5
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114349510A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李芳;劉育民;王鐵軍
• 申請（專利權）人: 永安市鼎豐碳素科技有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/532;C04B35/622
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 吳成開;徐勛夫

本發明公開一種等靜壓特種石墨的生產工藝，包括破碎、磨粉、混捏、篩分、等靜壓成型、焙燒，浸漬和石墨化的工序，其中，所使用的原料包括煅后焦、瀝青焦和改質瀝青。通過采用改質瀝青粉作為粘結劑，在混捏過程中將煅后焦粉、瀝青焦粉及改質瀝青粉同時加入混捏機中攪拌、捏合，隨著溫度的提升，瀝青逐漸熔化，并均勻地滲透到煅后焦及瀝青焦粉中，部分瀝青均勻地包覆在煅后焦及瀝青焦粉表面，這樣不僅省略了單獨的瀝青熔化步驟，而且使瀝青的分布更加均勻，從而提高了制品的成品率及理化性能指標。

技術領域

本發明涉及石墨生產領域技術，尤其是指一種等靜壓特種石墨的生產工藝。

背景技術

特種石墨的涵蓋范圍很廣，電炭制品行業、天然石墨制品行業和冶金用炭制品行業對此有不同的理解和分類方法，就冶金用炭制品行業的習慣分類解釋，特種石墨主要指高強度、高密度、高純度石墨制品（簡稱三高石墨）。三高石墨從材料組織結構上可以分為粗顆粒、細顆粒和特細顆粒結構三種；從成型方法上區分主要有模壓、擠壓和等靜壓成型特種石墨三類，此外、振動成型也可用于生產特種石墨。

廣義的特種石墨還包括熱解炭（熱解石墨）、生物工程用炭材料、玻璃炭、多孔炭和多孔石墨、石墨層間化合物（如柔性石墨、氟化石墨）、激光器用石墨等多種，機械電子工業也使用許多特種炭和石墨材料，如炭刷、炭石墨軸承、電力機車的饋電滑塊、拉制光纖用石墨模等。

高品質的特種石墨——各向同性石墨是用等靜壓工藝生產的，也稱為等靜壓特種石墨。按其主要用途分類有：電火花加工用特種石墨；制作鑄造模具用特種石墨；鋼鐵或銅、鋁連續鑄造用特種石墨；直拉單晶硅爐用或冶煉貴金屬、高純材料使用的高純石墨；合成人造金剛石用石墨；火箭、導彈技術用特種石墨。

等靜壓特種石墨的生產工藝流程依次包括如下工序：破碎、一次磨粉、混捏、冷卻、二次破碎、二次磨粉、篩分、等靜壓成型、一次焙燒、浸漬、二次焙燒和石墨化。

其中的混捏工序需預先將瀝青熔化、沉淀三天以上，以去除瀝青中的水份及部分雜質，熔化瀝青溫度保持在150～260℃，初次開啟混捏鍋時必須將混捏鍋預熱30分鐘以上，待空混捏鍋溫度升到130℃以上才開始加干粉進行混捏，干混時間約30～60分鐘，干混后干料溫度約130～200℃，加瀝青后混捏1～5小時，糊料出鍋溫度160～260℃。

現有技術的等靜壓石墨制備工藝得到的等靜壓石墨的體積密度、強度還有待改善，等靜壓石墨在焙燒、浸漬、石墨化等工序中的成品率也急需提高。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種等靜壓特種石墨的生產工藝，其可提高了制品的成品率及理化性能指標。

為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案：

一種等靜壓特種石墨的生產工藝，包括有以下步驟：

（1）破碎、一次磨粉：將煅后焦、瀝青焦、改質瀝青先分別用破碎機初破到10mm以下，再分別用磨粉機分別粉碎到粒度10～20微米；

（2）混捏、冷卻：將粉碎好的煅后焦、瀝青焦、改質瀝青按重量比（20-40）：（20-40）：（25-50）的比例加入混捏機中，混捏機用導熱油加熱，導熱油溫度為180～260℃，經過1～5小時的混捏，將糊料下到冷卻機中進行攪拌、冷卻；

（3）二次破碎、二次磨粉、篩分：將冷卻好的糊料投入破碎機中粗破到粒度10mm以下，再用磨粉機粉碎到粒度15～30微米，再將粉碎好的物料用60～100目的篩分機篩分；

（4）等靜壓成型：將篩分好的物料裝入橡膠模套內，經過震動和抽真空后再吊入等靜壓機；設置等靜壓機的壓力參數為：最高壓力60～200MPa，最高壓力保壓時間10～120分鐘，卸壓時間1～20分鐘；

（5）一次焙燒：將等靜壓成型好的生坯裝入焙燒爐內，生坯四周用石英砂填充，焙燒升溫曲線200～1000小時，焙燒最高溫度800～1250℃，冷卻降溫到合適溫度后出爐；