[发明专利]一种快速焙烧生产高端石墨材料的工艺

说明书

本发明涉及人造石墨生产技术领域，尤其涉及一种快速焙烧生产高端石墨材料的工艺，包括填料成型、保压焙烧、保压冷却及冷却泄压糊料粉均匀添加至模腔内，通过上模板对糊料粉进行压实成型处理；压机停止运动，通过电热丝以电加热方式分别对处于下模板上粗坯进行加热焙烧处理，焙烧完成后，对焙烧体进行自然冷却，再通过热传递方式将焙烧体降温至100℃后；对模腔进行泄压至常压状态，获得结构致密的焙烧体；通过将成型与焙烧工序相结合，利用成型过程中作用于粗坯上的压载力，对焙烧过程中的粗坯进行二次压制，使其密度可控的同时进一步提高，解决现有技术中存在的粗坯成型密度无法控制而导致石墨材料质量低下的技术问题。

技术领域

本发明涉及人造石墨生产技术领域，尤其涉及一种快速焙烧生产高端石墨材料的工艺。

背景技术

现阶段的石墨生产工序分别为制粉、压型、焙烧(1000-1300℃)、石墨化(2500-3000℃)四道工序，且生产周期长，另外传统石墨生产过程中压型与焙烧分为两道工序；其压型过程中所得的粗坯密度不发控制，而粗坯的密度直接影响后续成品石墨的体密度，特别对于堆核燃料元件用石墨，其对于核燃料元件的强度、耐磨性要求严格；因此传统的石墨生产过程中粗坯密度难以控制，导致对于高标准的石墨材料生产难以满足。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种快速焙烧生产高端石墨材料的工艺，通过将成型与焙烧工序相结合，利用成型过程中作用于粗坯上的压载力，对焙烧过程中的粗坯进行二次压制，使其密度可控的同时进一步提高，解决现有技术中存在的粗坯成型密度无法控制而导致石墨材料质量低下的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种快速焙烧生产高端石墨材料的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(a)填料成型；将用于石墨材料生产的糊料粉均匀添加至含有多个模腔的下模板内，通过压机驱动上模板运动与下模板配合形成密封状态后，对处于所述模腔内的糊料粉以间断加压方式进行压实成型处理，使其形成结构紧密的粗坯；

(b)保压焙烧，经所述步骤(a)形成紧密的粗坯后，压机停止运动，通过电热丝以电加热方式分别对处于所述下模板上的多个模腔内的粗坯进行加热焙烧处理，形成焙烧体；

(c)保压冷却，经所述步骤(b)后，停止电加热，以自然冷却方式对焙烧体进行降温处理，使其温度降至400℃后，再通过内部含有冷却介质的冷却管以热传递方式将所述焙烧体降温至100℃；

(d)冷却泄压，经所述步骤(c)后停止冷却，由压机带动所述上模板运动使模腔内部与外部连通，对所述模腔进行泄压至常压状态，获得结构致密的焙烧体。

其中,所述电加热方式为阶段性升温加热，加热温度由常温至300℃，其加热时间为30-40min，温度由300-600℃，其加热时间为60-70min，温度由600-800℃，其加热时间为20-30min。

作为改进,所述步骤(a)包括预压成型部分，所述上模板以镶嵌密封方式下移，所述模腔内的压力达到5-6MPa后，上模板停止运动后以震动方式对处于模腔内的糊料粉进行持续10-20秒时间的振实处理。

作为改进,所述步骤(a)还包括二次成型部分，经预压成型部分后，上模板继续下移对处于模腔内的糊料粉进行二次压实，使所述模腔内压强至260-300MPa后，上模板停止移动，完成对糊料粉的二次成型处理。

作为改进,所述冷却介质为流体介质且其温度为80-100℃。所述冷却介质以循环流动方式对焙烧体进行冷却。

作为改进,所述上模板以上下往复运动方式对所述模腔进行加压和泄压。

作为改进,所述模腔为沿所述上模板运动方向相同结构设置，且该模腔的长、宽、高尺寸均小于300mm。