一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺制造技术

本发明专利技术属于材料制备技术领域，提供了一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺。该烧结炉包括依次连通的低温段，高温段和冷却段。采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。该生产工艺，包括以下步骤：(1)碳石墨密封材料粉料制备；(2)单个成型；(3)烧结准备；(4)烧结。该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000‑7000只，制作成本大幅度降低。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺
本专利技术属于材料制备
，具体地说，涉及一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺。
技术介绍
碳石墨材料由于具有其他材料无可比拟的特点，如导电、导热性能好，耐高温(2500℃)以及耐腐蚀、抗磨性能好，膨胀系数低等，从而广泛应用于国民经济各部门。近年来，随着科学技术的飞速发展，以及国民经济的快速进步，碳石墨材料的新产品不断涌现。如1985年富勒烯(C-60)获得了诺贝尔化学奖；碳纳米2008年获得了卡弗里碳纳米特殊奖，2010年石墨烯获得了诺贝尔物理学奖，特别是碳(石墨)纤维和复合材料的出现，开辟了新的广泛应用领域，发展迅猛，方兴未艾。在世界发达国家于上世纪五、六十年代已经能够规模化生产单个成型的碳石墨密封环，至今已是很成熟的生产工艺。目前，我国碳石墨密封环的生产厂家还都是采用常规加工方法，即机床机械加工成型；每人每班可机械加工成品100-200件，费时、费力，材料加工成品率低，致使产品成本居高不下。并且，在碳石墨材料(制品)生产中，还存在着以下严重的缺点与不足：(1)烧结周期长(一般需要60天左右)；(2)产品实收率不到50％，产品生产成品率不到60％(主要表现为焙烧开裂、表裂、内裂)；(3)生产中出现的沥青烟(沥青粘结造成)及机械加工出现的碳粉尘(颗粒小于0.07mm)，回收十分困难，造成环境污染；(4)劳动生产率低；(5)产品易生产塑性变形。
技术实现思路
针对现有技术中上述的不足，本专利技术的第一目的在于提供了一种全自动推杆式烧结炉；采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。针对现有技术中上述的不足，本专利技术的第二目的在于提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺；该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000-7000只，制作成本大幅度降低。为了达到上述目的，本专利技术采用的解决方案是：一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段，高温段和冷却段的长度比为3-3.6：7-8.4：4。一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：(1)碳石墨密封材料粉料制备：将固体碳材料粉碎后与粘结剂捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进上述全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为25-28h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度以150℃为基点依次以150℃/区递增；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至20-30℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。本专利技术提供的一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺的有益效果是：本专利技术提供的该种全自动推杆式烧结炉，将传统烧结炉改进成了三段式结构，根据上述结构设计，能够使得材料首先在低温段逐渐软化和释放，避免发生氧化，接着在高温段逐渐发生缩聚、碳化以及排除低温挥发物，接着再冷却得到产品；采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。本专利技术提供的碳石墨环单个成型生产工艺：(1)结合了碳石墨密封材料和碳石墨密封环两个行业不同的生产性质，合二为一，颠覆了传统的生产理念，将原耗时、耗力、耗成本的碳石墨密封材料的生产工艺转换成降工时、降成本、环保、降人工的全自动化碳石墨密封环生产工艺；提高了生产效率，实现专业化、自动化、流水式的生产；(2)将压制好的单个碳石墨密封环生坯产品装置石墨舟皿内，使每只产品都相对装入一个单独的空间中，产品在独立的空间内，温度均匀一致，从而解决了膨胀、收缩产生的应力变形；解决了平行度、椭圆度、弯曲等难点，保证了烧结过程中产品尺寸的稳定性；(3)本工艺采用了本专利技术提供的全自动推杆式烧结炉，并相应地对低温段，高温段和冷却段进行了温度梯度性限定，且对物料的烧结周期进行了限定，根据各工艺步骤的创造性设计以及工艺参数相互之间的协同配合；该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000-7000只，制作成本大幅度降低。附图说明图1是本专利技术实施例提供的全自动推杆式烧结炉的结构示意图。附图标记：100-全自动推杆式烧结炉，110-低温段，120-高温段，130-冷却段，111-低温区，121-高温区，131-冷却区。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的一种全自动推杆式烧结炉100及碳石墨环单个成型生产工艺进行具体说明。请参阅图1，一种全自动推杆式烧结炉100，包括依次连通的低温段110，高温段120和冷却段130；低温段110，高温段120和冷却段130的长度比为3-3.6：7-8.4：4。进一步地，在本实施例中，低温段110包括三个低温区111；高温段120包括七个高温区121；冷却段130包括两个冷却区131；且低温区111和高温区121的长度为1-1.2m，冷却区131的长度为2m。根据上述低温段110，高温段120和冷却段130的结构设计能够使得材料首先在低温段110逐渐软化和释放，接着在高温段120逐渐发生缩聚、碳化以及排除低温挥发物，避免突然升温造成材料体积急剧收缩和氧化造成产品质量受损，接着逐渐再冷却得到产品，整个过程循序渐进，材料的温度均匀，有利于材料在由热塑性转变为热固性过程中确保转换的稳定性。一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：(1)碳石墨密封材料粉料制备：将固体碳材料粉碎后与粘结剂捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用。具体地，在本实施例中，固体碳材料作为骨架基料；在本实施例中，固体碳材料进一步地包括石油焦、沥青焦、天然石墨粉。先将固体碳材料经5R雷蒙磨粉机、磨碎至粒度达到310-330目，进一步地为320目。粘结剂选用软化点为65-90℃的中温煤沥青。具体采用哪种软化点的中温煤沥青根据相应的固体碳材料进行选择。在本实施例中，进一步地，固体碳材料与煤沥青与的质量比为100:19-28；进一步地为100:25，以确保制得的粉料的耐磨性和自润滑性。(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结。具体地，在本实施例中，将制备好的碳石墨密封材料粉料推送至根据产品形状设计好的模具中，压制成单个形状产品，以产品不产生开裂为标准。压机采用精密、自动的干粉压机。(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动推杆式烧结炉，其特征在于：包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；所述低温段，高温段和冷却段的长度比为3‑3.6：7‑8.4：4。

【技术特征摘要】
1.一种全自动推杆式烧结炉，其特征在于：包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；所述低温段，高温段和冷却段的长度比为3-3.6：7-8.4：4。2.根据权利要求1所述的全自动推杆式烧结炉，其特征在于：所述低温段包括三个低温区；所述高温段包括七个高温区；所述冷却段包括两个冷却区；所述低温区和所述高温区的长度为1-1.2m，所述冷却区的长度为2m。3.一种碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)碳石墨密封材料粉料制备：将固体碳材料粉碎后与粘结剂捏合，制成所述碳石墨密封材料粉料待用；(2)单个成型：将所述碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；(3)烧结准备：将每只所述碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将所述盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；(4)烧结：将所述盛料石墨舟皿推进权利要求2所述的全自动推杆式烧结炉中；所述盛料石墨舟皿依次经过所述低温段，所述高温段和所述冷却段；控制烧结的周期为25-28h；三个所述低温区的温度依次设置为120℃、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇鸣，
申请(专利权)人：王永兰，
类型：发明
国别省市：四川,51