大规格超细结构等静压石墨的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种大规格超细结构等静压石墨的生产方法，涉及碳素制品石墨化技术领域，解决了现有的焙烧品在石墨化过程中受热不均、产品容易开裂以及易被氧化产生气孔的问题；该生产方法包括：放炉底保温料，围炉芯，放底层电阻料，端面贴纸垫，装炉，放炉芯电阻料，铺设边墙保温料，铺炉顶保温料，加压、通电、冷却等步骤；本发明专利技术生产方法中，制品之间接触电阻小，通电更加均匀，从而使制品受热更加均匀，牛皮纸垫的设置有效解决了产品开裂的问题，电阻料的设置有效避免了灰分反噬，防止产品表面产生氧化现象或气孔。产生氧化现象或气孔。

【技术实现步骤摘要】
大规格超细结构等静压石墨的生产方法


[0001]本专利技术涉及碳素制品石墨化
，更具体的是涉及大规格超细结构等静压石墨焙烧品的石墨化


技术介绍

[0002]等静压石墨是新型石墨材料，其耐热性好，纯度高，热膨胀系数很低，结构精细致密，各向同性，耐化学腐蚀性强，导热性能和导电性能良好，具有优异的机械加工性能及较高的机械强度。由于具有一系列优良特性，它必然会与高新技术、国防尖端技术紧密相联，成为二十一世纪最有价值的新材料之一。
[0003]目前国内大规格超细结构等静压石墨—焙烧品的石墨化加工全部在艾奇逊石墨化炉上完成，并非在内热串接石墨化炉上。超细结构等静压石墨—焙烧品在艾奇逊石墨化炉上石墨化有诸多工艺缺陷：1.艾奇逊石墨化炉通过对炉内电阻料通电加热，最终使产品升温加热，导致炉内升温慢，石墨化加工周期长；2.在石墨化加工过程中，艾奇逊石墨化炉炉内温度分布不均，各个位置存在温差导致产品石墨化后的理化数据同一性较差，如各成品的电阻率、抗压性、抗折性、热膨胀系数等理化指标存在一定差异；3.超细结构等静压石墨的规格越大，则石墨化加工难度越大，当大规格超细结构等静压石墨—焙烧品通过电流加热时，产品易出现开裂情况。
[0004]而国内使用内热串接石墨化炉对大规格等静压焙烧品石墨化的技术较少，且生产过程中存在较多问题，如通电不均匀，产品局部温度分布不均导致产品开裂，炉芯内的灰分侵蚀产品造成产品氧化产生气孔等，为此，我们提供一种内热串接石墨化炉上大规格超细结构等静压石墨的生产工艺来解决前述问题。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种大规格超细结构等静压石墨的生产方法。
[0006]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0007]大规格超细结构等静压石墨的生产方法，在内热串接石墨化炉上进行加工，具体包括以下生产步骤：
[0008](1)放炉底保温料:在炉内底部铺一层保温料；通过铺设一层保温料，利用其优异的隔热性能来保护炉底，避免炉底温度过高。
[0009](2)围炉芯：在已铺好的炉底保温料上方，搭建炉芯板；炉芯板内部为炉芯，装有制品和电阻料，炉芯板外装保温料；所述炉芯板的长度要求约等于炉长、高约等于炉高、材质为钢铁的炉芯板；炉芯板的作用在于将保温料隔绝于炉芯之外，防止保温料渗入炉芯。
[0010](3)放底层电阻料：在炉芯板内部铺一层粒度2～10mm的石墨化焦粒；
[0011](4)端面贴纸垫：在每个制品两端面上贴牛皮纸；牛皮纸使用糖浆作为粘合剂进行贴合，纸垫的中心必须与制品端面中心重合。
[0012]由于焙烧品在低热阶段温差大的情况下容易开裂，如果没有在端面两端贴牛皮纸纸垫，在送电加热过程中，电流从产品中间经过，产品中心升温快而四周升温慢，从而导致产品中心与四周存在较大温差，增加开裂的风险。由于牛皮纸具有很高的绝缘性，制品端面贴纸垫后，在送电加热前期，电流不会从产品中间经过，从而避免了产品中心升温快而四周升温慢引发的开裂风险。送电过程中，炉内温度上升至一定程度后，牛皮纸会炭化，不再具有绝缘效果，此时由于产品整体温度已经很高，由于温差导致开裂的风险则大大降低。因此，本专利技术通过在制品端面贴纸垫，解决了电流经过产品时，由于局部温度分布不均导致的产品开裂的问题。
[0013](5)制品采用纵向卧装装炉，装炉时，制品的端面指向炉头炉尾。
[0014](6)放炉芯电阻料：炉芯板内铺入粒度2～10mm的石墨化焦粒，电阻料铺放厚度至少盖过制品。
[0015]由于保温料里的灰分富氧，如果保温料的灰分在高温下与产品表面直接接触，产品很容易被氧化，因此，本专利技术通过在产品周围铺设电阻料的方式将产品与保温料隔绝，杜绝产品被灰分氧化从而产生气孔，并且当炉温达到2000℃以上时，炉芯内的灰分被气化会通过石墨化焦粒进入保温料层，降温之后会在保温层内凝固，不会与产品接触，从而避免了降温阶段灰分反噬产品，在产品表面出现氧化现象或气孔。
[0016](7)炉芯板外铺设边墙保温料；通过铺设边墙保温料，在送电加热时可以减少炉内温度散失、隔绝空气从炉边进入炉内、保护炉边墙以防温度过高导致炉边墙损毁。
[0017](8)取出炉芯板，在铺好的电阻料上再铺设一层保温料；通过在顶部铺设一层保温料，在送电加热时可以减少炉内温度散失，隔绝空气从炉顶进入炉内。
[0018](9)液压加压；通过液压装置对炉头和炉尾加压，使炉内产品相互紧贴，使通电加热时，电流能充分的通过产品，减少耗电量。
[0019](10)通电加热；通过控制通电加热工艺曲线，达到产品石墨化所需的高温条件。在通电加热过程中，如果升温过慢会导致送电周期长，散热严重，额外耗能增加进一步成本增加；如果升温过快，由于产品在未石墨化的情况下物理性质脆弱，会很容易导致产品开裂，影响产品质量。因此严格按照通电加热工艺曲线进行通电，以达到产品合格的要求。
[0020](11)抓料冷却；通电结束后将出气孔和炉顶铺设的料抓出，便于产品降温。
[0021](12)当产品温度低于650℃后可以出炉、经过检验合格后、包装入库。
[0022]作为优选，炉内底部铺保温料的厚度为700～800mm。
[0023]作为优选，所述保温料指粒度小于2mm低灰分煅后石油焦粉或炭黑，炉底、边墙和顶部铺设的保温料材料相同。该物质其电阻率很高，电绝缘性能优异，故电流不易通过保温料而流经炉底，可以减少电损耗；其隔热性能优异(热导率低)故用于保护炉底，使炉底温度保持不过高；其灰分低，灰分要求低于1.0％，若灰分过高，炉内呈高温时，炉内会产生大量杂质气体，从而最终影响产品的纯度和产品的氧化程度；其粒度低，微观上保温料颗粒与保温料颗粒之间的间隙非常小，故可隔绝空气进入炉内，于此同时炉内高温产生的杂质气体也因此无法通过保温料排出。
[0024]作为优选，所述步骤(4)中，牛皮纸重叠式贴有多张，纸垫覆盖面积为产品端面面积的15
‑
35％。
[0025]作为优选，所述步骤(5)中，在装炉时，制品前后连接间隙使用石墨粉填充，制品前
后连接缝用牛皮纸包住，以防石墨粉漏出；具体地，制品前后的连接缝内、制品与石墨板的连接缝内、石墨板与导电电极的连接缝内均需用石墨粉填充紧实，填充时石墨粉需用钢钎刹紧。
[0026]由于内串炉送电时，电流主要从制品与制品之间经过，制品与制品之间需满足充分接触的条件，电流才会均匀通过制品，若电流未均匀通过制品，会导致制品各位置不能均匀受热，制品增大开裂的风险，本专利技术通过石墨粉填充可以保证制品之间充分接触，同时，由于炉头炉尾会进行液压加压，制品与制品之间存在一定压力，由于制品前期材料性质为焙烧品，在受到一定外力时易碎易裂，而本专利技术通过添加石墨粉可以充当缓冲垫减少应力。
[0027]作为优选，所述步骤(3)和(6)中，石墨化焦粒的铺放厚度在50～120mm。
[0028]作为优选，所述生产步骤还包括安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大规格超细结构等静压石墨的生产方法，其特征在于，在内热串接石墨化炉上进行加工，具体包括以下生产步骤：(1)放炉底保温料:在炉内底部铺一层保温料；(2)围炉芯：在已铺好的炉底保温料上方，搭建炉芯板；(3)放底层电阻料：在炉芯板内部铺一层粒度2～10mm的石墨化焦粒；(4)端面贴纸垫：在每个制品两端面上贴牛皮纸，牛皮纸中心与制品端面中心重合；(5)制品采用纵向卧装装炉；(6)放炉芯电阻料：炉芯板内铺入粒度2～10mm的石墨化焦粒，电阻料铺放厚度至少盖过制品；(7)炉芯板外铺设边墙保温料；(8)取出炉芯板，在铺好的电阻料上再铺设一层保温料；(9)液压加压；(10)通电加热；(11)抓料冷却；(12)出炉、检验、包装入库。2.根据权利要求1所述的大规格超细结构等静压石墨的生产方法，其特征在于，炉内底部铺保温料的厚度为700～800mm。3.根据权利要求1所述的大规格超细结构等静压石墨的生产方法，其特征在于，所述保温料指粒度小于2mm低灰分煅后石油焦粉或炭黑。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周尚银，陈远洲，周成皓，
申请(专利权)人：成都海成远创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：