一种低成本高温碳化炉推板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本高温碳化炉推板，包括：25～40wt％的辊棒废料颗粒，10～30wt％的辊棒废料颗粒，10～20wt％的红柱石颗粒，5～10wt％的辊棒废料细粉，3～6wt％的蓝晶石细粉，10～20wt％的氧化铝微粉，3～10wt％的高岭土，以及占以上原料总质量5～10wt％的外加结合剂。上述低成本高温碳化炉推板的制备方法，包括如下步骤：1）将辊棒废料破碎，筛分成所需的粒度；2）将各种原料及外加结合剂混合均匀；3）将制备好的物料，按素坯单个重量称重后倒入模具中，使用震动成型机或液压机成型；4）成型后的素坯自然干燥1～2天，然后入干燥窑在100℃～150℃下进行12～24小时烘干；5）在1400～1450℃条件下保温4～8h，制得推板。本发明专利技术制备的高温碳化炉推板具有较好的抗蠕变性和抗热震性，并大大降低了生产成本。并大大降低了生产成本。并大大降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高温碳化炉推板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及耐火材料制备
，具体为一种低成本高温碳化炉推板及其制备方法。

技术介绍

[0002]受益于我国电动汽车产业蓬勃发展，我国锂电池负极材料市场增长势头强劲。人造石墨以其稳定性好，导电性好，循环性好等优势占据锂电池负极材料市场绝大多数份额。相对于天然石墨而言，人造石墨表面粗糙、多孔、比表面较大，对电解液中的溶剂比较敏感。为了获得性能优良的负极材料，需要对人造石墨进行表面的改性与修饰,采用沥青等包覆人造石墨并进行高温炭化，使得人造石墨的表面形成一层无定形的炭包覆层。具体工艺为将沥青包覆的人造石墨装在石墨坩埚内通过推板运载进入高温碳化推板炉，99.99％的氮气气氛保护，1150～1250℃下进行碳化处理。目前高温碳化炉配套的推板主要是红柱石推板。红柱石推板以南非进口红柱石(使用量≥50％)和板状刚玉为主要原料，具有优异的抗蠕变性和抗热震性，然而原料成本太高，尤其是进口红柱石原料的价格高达8000元/吨，给生产企业造成极大的压力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种能够满足高温碳化炉的应用环境的低成本高温碳化炉推板及其制备方法，以解决现有高温碳化炉推板生产成本高的问题。
[0004]本专利技术提供的低成本高温碳化炉推板，所采用组分及各组分的质量百分比如下：
[0005][0006]以及占以上原料总质量5～10wt％的外加结合剂。
[0007]优选地，所述辊棒废料中氧化铝含量≥75％，且主要晶相为莫来石和刚玉。
[0008]优选地，所述红柱石颗粒中氧化铝含量≥60％，氧化铁含量≤0.5％。
[0009]优选地，所述蓝晶石细粉中氧化铝含量≥57％，氧化铁含量≤1.0％。
[0010]优选地，所述氧化铝微粉D50≤2um，且氧化铝含量≥99.5％，氧化钠含量≤0.15％。
[0011]优选地，所述高岭土D50≤45um，且氧化铝含量≥30％，氧化铁含量≤1％。
[0012]优选地，所述外加结合剂为PVA或水溶性树脂其中一种的水溶液。
[0013]本专利技术还提供了上述低成本高温碳化炉推板的制备方法，包括如下步骤：
[0014]1)将管状或块状的辊棒废料破碎，筛分成所需的粒度；
[0015]2)混料：将各种原料及外加结合剂按质量百分比放入混料机中混合均匀；
[0016]3)成型：将制备好的物料，按素坯单个重量称重后倒入模具中，使用震动成型机或液压机成型；
[0017]4)烘干：成型后的素坯自然干燥1～2天，然后入干燥窑在100℃～150℃下进行12～24小时烘干；
[0018]5)烧成：烘干后，在1400～1450℃条件下保温4～8h，制得推板。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0020](1)解决了辊棒废料难处理的问题，减少了环境污染，实现资源化及资源再生，有利于社会的可持续发展，而且解决了原料价格问题，大大降低了碳化炉推板的生产成本；
[0021](2)高铝辊棒的烧结温度高达1600℃，其破碎的废料相当于烧结原料，具有很高的机械强度和耐磨性，且结构中存在较多微孔，赋予材料较好的抗热震性；
[0022](3)加入适量的红柱石颗粒和蓝晶石细粉，利用其高温下转化为莫来石和高硅玻璃相，高硅玻璃相又与氧化铝微粉反应生成二次莫来石，促进基质与颗粒之间的烧结，增强了力学性能，赋予推板极好的抗蠕变性能；
[0023]因此，本专利技术制备的高温碳化炉推板具有较好的抗蠕变性和抗热震性，能够满足高温碳化炉的应用环境。
附图说明
[0024]图1为本专利技术使用的辊棒废料的显微结构图。
[0025]图2为本专利技术的低成本高温碳化炉推板的显微结构图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
[0027]因此，以下对本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]本实施例中低成本高温碳化炉推板，所采用组分及各组分的质量百分比如下：粒度为1
‑
3mm的辊棒废料颗粒25wt％，粒度≤1mm的辊棒废料颗粒30wt％，粒度≤0.5mm的红柱石颗粒20wt％，粒度≤0.045mm的辊棒废料细粉5wt％，粒度≤0.045mm的蓝晶石细粉3wt％，氧化铝微粉10wt％，高岭土7wt％，以及占以上原料总质量8wt％的外加结合剂。
[0030]其中，所述辊棒废料中氧化铝含量≥75％，且主要晶相为莫来石和刚玉；所述红柱石颗粒中氧化铝含量≥60％，氧化铁含量≤0.5％；所述蓝晶石细粉中氧化铝含量≥57％，
氧化铁含量≤1.0％；所述氧化铝微粉D50≤2um，且氧化铝含量≥99.5％，氧化钠含量≤0.15％；所述高岭土D50≤45um，且氧化铝含量≥30％，氧化铁含量≤1％；所述外加结合剂为PVA或水溶性树脂其中一种的水溶液。
[0031]上述低成本高温碳化炉推板的制备方法包括如下步骤：
[0032]1)将管状或块状的辊棒废料破碎，筛分成所需的粒度；
[0033]2)混料：将各种原料及外加结合剂按质量百分比放入混料机中混合均匀；
[0034]3)成型：将制备好的物料，按素坯单个重量称重后倒入模具中，使用震动成型机或液压机成型；
[0035]4)烘干：成型后的素坯自然干燥1～2天，然后入干燥窑在100℃～150℃下进行12～24小时烘干；
[0036]5)烧成：烘干后，在1400℃条件下保温8h，制得推板。
[0037]实施例2
[0038]本实施例中低成本高温碳化炉推板，所采用组分及各组分的质量百分比如下：粒度为1
‑
3mm的辊棒废料颗粒30wt％，粒度≤1mm的辊棒废料颗粒18wt％，粒度≤0.5mm的红柱石颗粒15wt％，粒度为325目的辊棒废料细粉8wt％，粒度为325目的蓝晶石细粉6wt％，氧化铝微粉20wt％，高岭土3wt％，以及占以上原料总质量5wt％的外加结合剂。
[0039]其中，所述辊棒废料中氧化铝含量≥75％，且主要晶相为莫来石和刚玉；所述红柱石颗粒中氧化铝含量≥60％，氧化铁含量≤0.5％；所述蓝晶石细粉中氧化铝含量≥57％，氧化铁含量≤1.0％；所述氧化铝微粉D50≤2um，且氧化铝含量≥99.5％，氧化钠含量≤0.15％；所述高岭土D50≤45um，且氧化铝含量≥30％，氧化铁含量≤1％；所述外加结合剂为PVA或水溶性树脂其中一种的水溶液。
[0040]上述低成本高温碳化炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高温碳化炉推板，其特征在于，所采用组分及各组分的质量百分比如下：辊棒废料颗粒1
‑
3mm
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25～40wt％，辊棒废料颗粒≤1mm
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10～30wt％，红柱石颗粒≤0.5mm
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10～20wt％，辊棒废料细粉≤0.045mm
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5～10wt％，蓝晶石细粉≤0.045mm
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3～6wt％，氧化铝微粉
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10～20wt％，高岭土
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3～10wt％，以及占以上原料总质量5～10wt％的外加结合剂。2.如权利要求1所述的一种低成本高温碳化炉推板，其特征在于，所述辊棒废料中氧化铝含量≥75％，且主要晶相为莫来石和刚玉。3.如权利要求1所述的一种低成本高温碳化炉推板，其特征在于，所述红柱石颗粒中氧化铝含量≥60％，氧化铁含量≤0.5％。4.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建华，
申请(专利权)人：湖南仁海科技材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：