[发明专利]一种挤出成型中粗细结构石墨材料的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤出成型中粗细结构石墨材料的加工方法，属于化工材料领域。

背景技术

中粗细结构石墨主要是最大粒度在0.5～2.0mm之间的石墨，具有优良的抗热震性、抗氧化性、耐化学腐蚀性和高温稳定性，以及合适的导电性和均匀的结构，能够适应于各种苛刻的高温环境。“挤出中粗细结构石墨材料”具有优良的抗热震性、抗氧化性、耐化学腐蚀性和高温稳定性，以及合适的导电性和均匀的结构外，成本低廉，生产周期短，可广泛用于光伏、铸造、化工、电子、有色金属、高温处理、陶瓷及耐火材料等行业。

国外的石墨制品应用起步早，在中粗细结构石墨制品的开发和生产方面处于领先地位，形成了完整的产品体系，产品的质量、性能都较好，在国际市场竞争中颇具优势。目前主要由美国、德国、法国、日本等发达国家进行生产，国内市场对该类产品的需求严重依赖进口。在生产方式上，国外企业主要采用振动成型方式生产中粗细结构石墨制品，而较大规格的石墨制品，则只有SGL(西格里)等极少数企业能够以挤出成型方式生产。

目前，国内企业生产的中粗细结构石墨制品为振动成型，制品的颗粒度基本为1mm及以上，0.8mm粒度的产品因生产加工难度大，成品率低，致使其产量非常低，市场缺口大。在高端领域，目前国内使用较多的是进口及国产高纯石墨制品，存在着价格高、生产周期长、资金占用大、供需关系变化频繁等缺点。申请号为200910179699.1的专利公开了一种大规格中粗颗粒石墨材料及其生产工艺，其产品在粒度在0.8mm以上，且存在产品电阻率大、抗折强度低、抗压强度小的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种挤出成型中粗细结构石墨材料的加工方法，提高中粗细结构石墨材料的抗折强度和抗压强度，降低热膨胀系数，减小0.8mm粒度产品的生产难度，提高成品率，增大产量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种挤出成型中粗细结构石墨材料的加工方法，它包含以下步骤工艺：

S1.压型工艺，包括以下子步骤：

S101.煅后石油焦干料的配制：取如下不同粒度的煅后石油焦配制煅后石油焦干料，其中按重量百分比，粒度为0.5～0mm的煅后焦粒含量为58～62％，粒度为0.075～0mm的煅后焦粉含量为38～42％；

S102.混捏：将95～105:25～29重量比的上述干料与粘结剂在常压下使用混捏机将其混捏，混捏时间为40～80min，混捏温度为133～137℃，并在干混进行18～22min时加入油酸作为添加剂，油酸能够降低沥青的黏度，提高沥青的流变性能，降低沥青的流动阻力，增加其对原料颗粒的浸润性，同时，由于沥青黏度的降低，物料间的粘结得到控制，避免糊料结团现象的发生；

S103.挤出成型、冷却：混捏结束后将混捏的制品通过挤出机挤出成型，然后冷却降温至常温；

S2.焙烧工艺：将上述冷却至常温的制品装入焙烧炉，隔绝空气，选择相应焙烧曲线焙烧，焙烧曲线如下表：

360小时焙烧升温曲线

387小时焙烧曲线

其中：(1)当焙烧Φ400mm及以下规格制品时，最高温度1200℃，剩余时间作保温处理；

(2)焙烧18室整炉浸渍品采用360曲线，最高温度1100℃；

S3.浸渍工艺：先将焙烧制品预热，再装入高压浸渍罐抽真空后加压，不同规格石墨材料的浸渍工艺如下表：

各种规格制品的预热时间、预热温度及加压时间

S4.石墨化工艺：将经过浸渍处理的制品装入石墨化炉内，在氩气保护下，以200℃/h的升温速率，从室温升温到1300℃，然后以25℃/h的升温速度从1300℃升温到1800℃，温度达到1800℃以后自由升温至2800～3000℃。送电制度如下表：

各种规格制品送电制度

S5.机加工：石墨化的制品经过机加工即得成品。

所述的压型工艺的混捏工序中粘结剂为中温沥青或中温改质沥青，软化点95～110℃。

所述的压型工艺的混捏工序中油酸添加剂的加量是每吨混捏料添加1000～1200mL油酸。