[发明专利]一种等静压石墨制品的一次焙烧方法

说明书

技术领域

本发明属于等静压石墨材料制造加工领域，具体地说，涉及一种等静压石墨制品的一次焙烧方法。

背景技术

等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型炭石墨材料，因具有耐高温、耐腐蚀、高强度、电导率和热导率好、自润滑性、热膨胀系数低以及高温状态下仍保持良好强度等性能，被广泛应用于机械、化工、电子、航空航天和核工业等高科技领域。

等静压产品因其粒度非常细和成型工艺的不同，所以制备等静压石墨的工艺与中粗颗粒石墨制品的生产工艺有根本的区别。烧制中粗颗粒石墨制品的窑炉也不适用于等静压石墨制品的生产，如果直接用中粗颗粒石墨制品的生产工艺来生产等静压石墨制品，就会产生大量废品。

中粗颗粒石墨制品颗粒较粗且粒径配比大小不同，咬合度较好，且中粗颗粒石墨制品内部孔隙较大，一次焙烧过程中沥青烟气等挥发物排放比较通畅；但是等静压石墨制品就没有那么多的粒径配比，咬合度也不是那么的完美，加之制品内部孔隙较小，导致沥青烟气等挥发物排放不通畅，故粗中颗粒石墨制品的一次焙烧工艺就满足不了等静压石墨制品一次焙烧的工艺条件。由于中粗颗粒石墨制品的颗粒较粗且粒径配比大小不同，所以制品内部孔隙较大，在一次焙烧过程中挥发分的排出阻碍较小，因此，对于一次焙烧曲线的要求不是那么严格，相对来说比较粗糙；而等静压石墨制品颗粒较细，而且配比粒径较少，内部的密实度较高，导致在一次焙烧过程中挥发分的排出收到的阻碍较大，且产品的受热传递比较慢，因而对于等静压石墨制品的一次焙烧工艺技术要求就比较严格，升温不能过快也不能过慢，对曲线的要求就相对严格，要做到该快就快，该慢就慢，否则极易出现大量废品，对公司造成极大损失。另外，中粗颗粒石墨制品装炉不需要将产品放置匣钵内，因为其颗粒较粗且粒径配比大小不同，导致受热相对比较均匀，不需要放入匣钵内进行焙烧，否则无异于画蛇添足，并且中粗颗粒石墨制品对炉内填充料的要求比较低；而等静压石墨制品就不同了，由于其特殊的颗粒组成及配比，导致其在一次焙烧的过程中热传递慢，因此需要对匣钵内外填充料的粒度及配比进行严格筛选，否则一次焙烧极易出现废品。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等静压石墨制品的焙烧方法，该方法能有效提高一次焙烧阶段的成品率，克服了小颗粒带来的出现裂纹、成品率低的问题。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种等静压石墨制品的一次焙烧方法，为将压制好的生坯放入匣钵中进行一次焙烧，其中，所述的一次焙烧分为如下三个升温阶段：

在100-300℃时，升温速率为0.5-1.0℃/h；

在300-650℃时，升温速率为0.2-0.3℃/h；

在650-1000℃时，升温速率为1.0-1.5℃/h。

进一步的，所述的匣钵内填充有填充料。

更进一步的，所述的填充料为焦粉与石英砂的混合料。

作为一种优选方案，本发明中所述的混合料中焦粉与石英砂的质量比为7:3。

作为一种更优选方案，本发明中所述的混合料的粒径范围与含量为：

作为一种最优选方案，本发明的所述的一次焙烧方法中，放入匣钵中的生坯的上下、前后的温差小于20℃。

以下对本发明进行详细描述：

焙烧的目的是使粘结剂中温沥青炭化，在骨料颗粒间形成焦炭网格，将不同粒度的骨料牢固地粘结成一个整体。然而等静压石墨制品颗粒较细，而且配比粒径较少，内部的密实度较高，导致在一次焙烧过程中挥发分的排出受到的阻碍较大，且产品的受热传递比较慢，因而对于等静压石墨制品的一次焙烧工艺技术要求就比较严格，升温不能过快也不能过慢，对曲线的要求就相对严格，要做到该快就快，该慢就慢，否则极易出现大量废品，对公司造成极大损失。

本发明对一次焙烧曲线进行了调整，将一次焙烧分为三个升温阶段，并严格控制每个阶段的升温速率，确保了产品质量，减少了成品裂纹的产生。

具体地说，本发明的一次焙烧过程中，在100-300℃时，升温速率为0.5-1.0℃/h，焙烧品中的轻质挥发份以较慢的速度挥发排出，焙烧品内部所受到的压强较小、较为平衡，避免了升温过程中裂纹的产生，并且轻质组分有充分的时间排出焙烧品；在300-650℃时，焙烧品中缩聚反应增强，焦炭开始形成，以0.2-0.3℃/h进行升温，有利于提高粘结剂的结焦率，半焦化转变为焦化，并避免缩聚反应的过程中焙烧品在收缩时产生裂纹；在650-1000℃时，以1.0-1.5℃/h的较快升温速率进行升温，焙烧品的组织结构发生重排、调整，并进一步致密化。