[发明专利]一种制备高强度铸造用石墨模具的原料组合物及方法

权利要求书

1.一种制备高强度铸造用石墨模具的方法，其特征在于，所述的方法由如下步骤组成：

1)备料：按如下原料及重量百分比备料；

其中，所述的煅后沥青焦和煅后石油焦的粒度均大于0mm并且小于等于0.8mm；

粒度大于0mm并且小于等于0.8mm的煅后沥青焦中粒度按照如下重量百分比分布：

0mm＜粒度≤0.075mm的煅后沥青焦为25％～35％，

0.075mm＜粒度≤0.5mm的煅后沥青焦为45％～55％，

0.5mm＜粒度≤0.8mm的煅后沥青焦为15％～25％；

粒度大于0mm并且小于0.8mm的煅后石油焦中粒度按照如下重量百分比分布：

0mm＜粒度≤0.075mm的煅后石油焦为25％～35％，

0.075mm＜粒度≤0.5mm的煅后石油焦为45％～55％，

0.5mm＜粒度≤0.8mm的煅后石油焦为15％～25％；

2)混捏：将备好的原料采用先干混再湿混的方式混捏均匀；

3)晾料：将混捏好的糊料进行晾料处理；

4)成型：将经晾料处理的糊料倒入成型容器中进行成型处理；

5)一次焙烧：将经压型的待烧品放入焙烧炉中进行一次焙烧；

6)浸渍： 将一次焙烧品放入浸渍罐中，在保持真空和加压的状态下注入浸渍剂进行浸渍处理，使浸渍剂进入一次焙烧品中；

7)二次焙烧：将浸渍品放入焙烧炉中进行二次焙烧；

8)石墨化：将二次焙烧品放入石墨化炉中进行石墨化，得到石墨化品；

9)机械加工：将石墨化品进行机械加工得到高强度铸造用石墨模具；

步骤4)中，所述的成型为将经晾料处理的糊料倒入成型容器中，通过压力机将糊料从成型容器的开口处分2～3次下料，预压压力2～5MPa，振压压力6～12MPa，压制时间8～15min。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，按如下原料及重量百分比备料：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述的干混是将煅后沥青焦、煅后石油焦和氮化硼进行干混得到干混物料，干混温度110～130℃，干混时间35～45min；所述的湿混是将改质高温煤沥青加入干混物料中进行湿混，湿混温度130～160℃，湿混时间40～55min。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述的晾料是将混捏好的糊料降温至110～130℃，晾料时间10～20min。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的一次焙烧为在隔绝空气的情况下，按升温曲线逐步升温，在最高温度900～1100℃条件下进行一次焙烧550～650小时；所述的二次焙烧为在隔绝空气的情况下，按升温曲线逐步加热，在最高温度750～850℃条件下进行二次焙烧400～500小时。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤6)中，所述的浸渍为：浸渍剂在一次焙烧品的增重比为13～20％，预热温度300～350℃，预热时间15～20小时，浸渍罐真空压力-0.086MPa，抽真空时间60～90min，注浸渍剂温度140～160℃，加压压力1.7～1.85MPa，加压时间6～8小时；所述的浸渍剂为中温煤沥青。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤8)中，所述的石墨化为将二次焙烧品放入石墨化炉中，在隔绝空气的情况下，加入提纯气体，使焙烧品加热到2300～3000℃进行石墨化；当所述的石墨化炉为艾奇逊炉时，送电时间为50～80小时；当所述的石墨化炉为内热串接炉时，送电时间为9～15小时。