高温石墨碳套及生产方法技术

本发明专利技术公开一种适用于在高温（９５０～１０５０℃以上）条件下对高牌号冷轧硅钢片进行热处理的高温石墨碳套及生产方法，包括将原料混捏、成型及防氧化剂浸渍处理加工而成，所用原料由重量百分比为６５～７０％、粒径为３００～４００目的粉末及重量百分比为３０～３５％的改性沥青组成；所述粉末是由重量百分比为９９．５～９９．８的针状焦、重量百分比为０．３～０．５的氮化钛和重量百分比为０．２～０．３％的二硅化钼组成；所述改性沥青是将高温煤沥青经熔化脱水后添加酚醛树脂改性处理而成，高温煤沥青与酚醛树脂的重量比为１００∶３～５。制造出的石墨碳套具有高强、耐磨、抗热震性能好，抗结瘤性能、抗氧化性好的特点，工作温度可达到１０５０℃以上。

High temperature graphite carbon sleeve and production method thereof

The invention discloses a method applicable to high temperature (above 950 to 1050 DEG C) under the condition of heat treatment of high grade cold rolled silicon steel sheet high temperature graphite sleeve and production methods, including raw material mixing, molding and anti oxidant impregnation treatment process, the raw materials by weight percentage of 65 to 70%, particle size of 300 to 400 weight percent to powder and 30 to 35% of the modified asphalt composition; the powder is by weight percentage of 99.5 to 99.8 weight percent of needle coke, for 0.3 ~ 0.5 of titanium nitride and weight percentage of 0.2 to 0.3% of the two molybdenum silicide composition; the modified asphalt the high temperature coal tar dehydration by melting after adding phenolic resin modified treatment, high temperature coal tar pitch and phenolic resin weight ratio of 100 : 3~5. The graphite carbon sleeve prepared by the utility model has the advantages of high strength, abrasion resistance, good thermal shock resistance, good anti tumor performance and good oxidation resistance, and the working temperature can reach more than 1050 DEG C.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨碳套及生产方法，尤其是一种适用于在高温(950 1050°C 以上)条件下对高牌号冷轧硅钢片进行热处理的。
技术介绍
高牌号冷轧硅钢片的热处理条件为N2_H2干气氛950 1050°C ，运行速度大于或 等于70米/分钟，在这样的高温条件下，与硅钢片直接摩擦接触的石墨炭套的各项指标将 直接影响着硅钢片生产的质量和产量。现有石墨碳套是采用石油焦或沥青焦为骨料，经破 碎、磨粉及筛分后进行粒度分级，并将大、小、细颗粒按一定的配比配料，经混捏、挤压成型、 反复二、三次焙烧及沥青浸渍，再经石墨化、粗加工、防氧化剂浸渍、干燥及精加工等处理加 工而成，存在如下问题 1.由于采用糊料挤压成型工艺，若骨料全部采用细颗粒组成的糊料，则压出的生 坯到焙烧后几乎全被烧裂，因此骨料粒度按比例大小不均。由于挤压成型糊料从料室到压 型咀压出的移运过程中，处在压型咀中心部位的糊料受阻力较小，移动速度较快，紧靠压型 咀内壁的糊料承受阻力较大，移动速度较慢，这种分层移动导致压型品质量存在以下缺 陷一是产品密度由表层至中心逐渐降低，即沿径向不同部位密度不均匀；二是沿径向粗 细粒度分布不均匀(表层细粒度多，中心粗粒度多)；三是结构呈层状结构。上述三种缺陷 将使石墨炭套强度、耐磨及抗热震性差，不但容易破损、消耗快，使用寿命短，而且还容易出 现结瘤、脱皮现象，使硅钢片因表面产生辊印、划迹而报废，同时，结瘤的产生还将迫 使退火炉停止作业而影响生产进度。 2.采用铬酸作为防氧化浸渍液，因具有一定毒性，而影响环保且危害操作人员的 身体健康，分散性、渗透性较差，以至于难于浸渍经过二、三次焙烧、沥青浸渍的石墨微孔 中，导致浸渍增重率低、抗热氧化效果差。 3.因没有合理设计石墨化送电功率曲线，在升温度过程中，产品常会因膨胀、收縮 剧烈而产生裂纹，导致产品的产成品率低。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种适用于在高温 (950 1050°C以上)条件下对高牌号冷轧硅钢片进行热处理的。 本专利技术的技术解决方案是一种高温石墨碳套，包括将原料混捏、成型及防氧化剂 浸渍处理加工而成，其特征在于所用原料由重量百分比为65 70%、粒径为300 400目 的粉末及重量百分比为30 35%的改性沥青组成；所述粉末是由重量百分比为99. 5 99. 8的针状焦、重量百分比为0. 3 0. 5%的氮化钛和重量百分比为0. 2 0. 3%的二硅化 钼组成；所述改性沥青是将高温煤沥青经熔化脱水后添加酚醛树脂改性处理而成，高温煤 沥青与酚醛树脂的重量比为100 : 3 5。 所述防氧化剂的原料及重量百分比为磷酸二氢铝4 6%、硝酸锆0. 3 0. 5%、甘油7 9%、硼酸2 3%、硝酸铝0. 5 1%、硅溶胶20 25%和水56-66%。 —种高温石墨碳套的生产方法，其特征在于按照如下步骤进行 a.将300 400目的针状焦、氮化钛和二硅化钼按上述定量进行配料； b.将高温煤沥青经熔化脱水并按上述定量添加酚醛树脂进行改性处理； c.将a步骤所得配料与b步骤所得改性沥青按上述定量进行混捏处理； d.经轧片、冷却、二次磨成100 150粉末后等静压成型，所述等静压成型的压力是第一次加压到80 90Mpa，保压20 30分钟后泄压到50 60MPa，再二次加压到100 llOMPa，保压20 30分钟后泄压至常压； e.依次经焙烧、沥青浸渍、二、三焙烧、石墨化、粗加工、防氧化浸渍、干燥及精加工 至成品。 所述石墨化送电功率曲线为第一阶段温度由常温升至80(TC，升温速度70 80°C /h ;第二阶段温度由80(TC升至180(TC，升温速度35 40°C /h。 本专利技术同现有技术相比，具有如下优点 1.原料选用粒度均匀的微细(300 400目)优质针状焦为骨料并添加了少量的 氮化钛、二硅化钼及经过改性处理的高温煤沥青，增加了沥青的粘合性，易于混捏及等静压 成型，增加了产品的耐高温氧化性能及耐磨性。 2.选择硅溶胶、磷酸二氢铝、硝酸铝为主剂，其分散性、渗透性极佳，硅溶胶中的 水份蒸干后，形成活性水合氧化硅和水合氧化铝，牢固地附着在碳的表面，粘结力强，能耐 140(TC以上高温氧化。另外，还加入了硼酸等，高温下硼酸呈熔融态，能与Si02、 AL203 —起 形成B203-Si02-AL203玻璃态薄膜，覆盖碳的活性部位，将氧化气体隔绝，抑制石墨氧化。同 时，用硅溶胶与磷酸二氢铝、硝酸铝为主剂配制的溶液在常温下具有良好的流动性和渗透 性，其粘度为0. 075 0. 02PaS，只需采用一般真空加压法(压力1 1. 5MPa)或常温下就 能将制品浸透，浸渍增重率可达10 12%。 3.生产方法中增加了轧片、冷却及二次磨粉工序，可以排出糊料内的空气并使沥 青均匀分布粉末表面，提高了产品的均质性； 4.通过优化等静压成型方法(控制升压速度和保压时间)获得内部结构致密、均 质性好的生坯； 5.石墨化送电功率曲线采用了快-慢的二个阶段送电制度，产品石墨化性能不 但达到了规定的指标，石墨化成品率可达到96. 5% (按根数计)。 从而制造出的石墨炭套具有高强、耐磨、抗热震性能好，抗结瘤性能、抗氧化性好 的特点，工作温度可达到105(TC以上。附图说明 图1是本专利技术实施例生产方法的工艺流程图。 具体实施例方式a.选用日本进口石油系针状焦，经破碎、磨粉制成300 400目粉状，与外购的粒 度为300 400目氮化钛和二硅化钼混合配料，针状焦的重量百分比为99. 5 99. 8%、氮 化钛的重量百分比为0. 3 0. 5%，二硅化钼的重量百分比为0. 2 0. 3% ; b.将高温煤沥青经熔化脱水并添加酚醛树脂进行改性处理，脱水前的高温煤沥青 原料与酚醛树脂的重量比为100 : 3 5; c.将a步骤所得粉末配料与b步骤所得改性沥青按重量百分比分别为65 70% 、 30 35%进行混捏处理； d.用轧片机对混捏后的材料轧片，冷却后再磨成100 150目粉末后等静压成型，所述等静压成型的压力是第一次加压到80 90Mpa，保压20 30分钟后泄压到50 60MPa，再二次加压到100 llOMPa，保压20 30分钟后泄压至常压； e.依次同现有技术一样经焙烧、沥青浸渍、二、三焙烧、石墨化、粗加工、防氧化浸渍、干燥及精加工工序至成品。 与现有技术不同的是所述石墨化送电功率曲线为第一阶段温度由常温升至 800。C，升温速度70 80°C /h ;第二阶段由80(TC升至1800。C，升温速度35 40°C /h。 而防氧化浸渍则是用以下原料及重量百分比配制而成磷酸二氢铝4 6%、硝 酸锆O. 3 0. 5%、甘油7 9%、硼酸2 3%、硝酸铝0. 5 1%、硅溶胶20 25%和水 56-66%。 由于等静压成型只要求糊料细颗粒表面有一层沥青薄膜，在受压时能使颗粒之间 粘结在一起就行，因此糊料含沥青量(重量百分比30 35% )要比挤压成型少，可相对提 高炭套成品结构的致密度；二是等静压成型是含有沥青的粉末在较高的压力下使颗粒之间 紧密咬合与粘结力的紧密粘结作用而成型的，其坯体存在着一定的开口孔隙，焙烧时沥青 挥发份可通过开口孔隙向外挥发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温石墨碳套，包括将原料混捏、成型及防氧化剂浸渍处理加工而成，其特征在于所用原料由重量百分比为６５～７０％、粒径为３００～４００目的粉末及重量百分比为３０～３５％的改性沥青组成；所述粉末是由重量百分比为９９．５～９９．８的针状焦、重量百分比为０．３～０．５的氮化钛和重量百分比为０．２～０．３％的二硅化钼组成；所述改性沥青是将高温煤沥青经熔化脱水后添加酚醛树脂改性处理而成，高温煤沥青与酚醛树脂的重量比为１００∶３～５。

【技术特征摘要】
一种高温石墨碳套，包括将原料混捏、成型及防氧化剂浸渍处理加工而成，其特征在于所用原料由重量百分比为65～70％、粒径为300～400目的粉末及重量百分比为30～35％的改性沥青组成；所述粉末是由重量百分比为99.5～99.8的针状焦、重量百分比为0.3～0.5的氮化钛和重量百分比为0.2～0.3％的二硅化钼组成；所述改性沥青是将高温煤沥青经熔化脱水后添加酚醛树脂改性处理而成，高温煤沥青与酚醛树脂的重量比为100∶3～5。2. 根据权利要求1所述的高温石墨碳套，其特征在于所述防氧化剂的原料及重量百分比为磷酸二氢铝4 6%、硝酸锆0. 3 0. 5%、甘油7 9%、硼酸2 3%、硝酸铝0. 5 1%、硅溶胶20 25%和水56-66%。3. —种如权利要求1所述高温石墨碳套的生产方法，其特征在于按照如下步骤进行a....

【专利技术属性】
技术研发人员：于喜文，王铁夫，于喜庆，
申请(专利权)人：大连精艺碳素有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]