專利名稱：大規(guī)格中粗顆粒石墨材料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石墨材料及其生產(chǎn)工藝，尤其是涉及大型鑄造模具、多晶硅冶
煉、大型高爐砌筑，化工冶煉流槽、熱交換器用大規(guī)格中粗顆粒石墨材料及其生產(chǎn)工 藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的石墨材料其規(guī)格小、規(guī)格大的顆粒，對(duì)于用大型的石墨材料只能是采用 拼裝，其安裝不方便，效率低，生產(chǎn)時(shí)消耗高且由于氣孔大、滲漏嚴(yán)重，從而造成生產(chǎn) 成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供適用于加工大型鑄造模具，多晶硅冶煉，大型高爐砌 筑，化工冶煉流槽、熱交換器等石墨材料，不用多塊拼裝，使用方便、工作效率高、結(jié) 構(gòu)均勻、氣孔小，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本目的的一種石墨材料。 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供適用于加工大型鑄造模具、多晶硅冶煉、大型高 爐砌筑、化工冶煉流槽、熱交換器等石墨材料，不用多塊拼裝，使用方便、工作效率 高、結(jié)構(gòu)均勻、氣孔小，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本目的的一種石墨材料的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的第一個(gè)目的由如下技術(shù)方案實(shí)施大規(guī)格、中粗顆粒石墨材料，其 包括有原料經(jīng)過破碎，配料和粘結(jié)劑經(jīng)過干混到一定溫度加入粘結(jié)劑經(jīng)混捏、涼料、成 型、焙燒、浸漬、再焙燒或再浸漬、再焙燒、石墨化工藝制得，其重量份干料包括煅 后焦100份，加入18-28份粘結(jié)劑。 本發(fā)明另一個(gè)目的由如下技術(shù)方案實(shí)施其包括煅后焦經(jīng)破碎篩選，經(jīng)過配料 與粘結(jié)劑混捏、涼料、成型、焙燒、浸漬、再焙燒或再浸漬、再焙燒后經(jīng)石墨化加工而 成。(l)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型 ①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為20-40% ;粒度為 0.5-0.15mm的煅后石油焦為20-40% ;粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為25-45% ;
②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混25-40分鐘，溫度 達(dá)到ll(TC -125°C，加入135°C -165°〇的粘結(jié)劑混捏45-65分鐘，其中按重量份，如①所 述的每100份干料加入18-28份的粘結(jié)劑，出料溫度在145t:-165t:，通過涼料、壓制成 型； (2)焙燒工藝 將壓制成型的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉隔離空氣的情況下，將(l)所得的壓制 品經(jīng)過450-800小時(shí)加熱到1200°C -12501:得到焙燒制品；
(3)浸漬工藝 將焙燒制品預(yù)熱到260-36(TC，預(yù)熱時(shí)間不少于12小時(shí)，裝入高壓浸漬罐內(nèi)進(jìn)行浸漬，抽真空加壓，加壓壓力10-15kg/cm2，加壓時(shí)間4-8小時(shí)；
(4)再焙燒工藝 將浸漬過的制品如步驟(2)所述進(jìn)行再焙燒；
(5)石墨化工藝 將再焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下通電進(jìn)行石墨化，使得制 品經(jīng)過100-180小時(shí)，溫度達(dá)到2500-3000。C即得石墨材料。
所述粘結(jié)劑可以是中溫煤瀝青或改制瀝青；
所述壓制成型包括擠壓成型和振動(dòng)成型。 所得焙燒制品可根據(jù)需要進(jìn)行二次浸漬和三次焙燒得到焙燒品。
根據(jù)上述工藝制得的大規(guī)格中粗顆粒石墨材料。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由該工藝生產(chǎn)的石墨材料，其規(guī)格大、結(jié)構(gòu)均勻、氣孔小適 用做大型鑄造模具，多晶硅冶煉、大型高爐砌筑、化工冶煉流槽，解決了因規(guī)格小多塊 拼裝造成的效率低、生產(chǎn)成本高的特性，也解決了因顆粒粗造成氣孔大、滲透率高的特 性。
實(shí)施方式 實(shí)施例1 :大規(guī)格、中粗顆粒石墨材料，包括干料與粘結(jié)劑經(jīng)中碎、配料、混 捏、涼料、壓制成型、焙燒工藝、浸漬工藝、再焙燒工藝或再浸漬工藝和再焙燒工藝和 石墨化工藝等制得。
(1)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型 ①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為27% ;粒度為 0.5-0.15mm的煅后石油焦為40% ;粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為33% ;
②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混25分鐘，溫 度達(dá)到11(TC，加入165t:的粘結(jié)劑混捏65分鐘，其中按重量份，如①所述的每 100份干料加入18份的粘結(jié)劑，出料溫度在165t:，通過涼料、壓制成型，規(guī)格為 3800mmX 1050mmX 600mm。
(2)焙燒工藝 將壓制成型的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉隔離空氣的情況下，將(l)所得的壓制 品經(jīng)過450小時(shí)加熱到120(TC得到焙燒制品；
(3)浸漬工藝 將焙燒制品預(yù)熱到32(TC，預(yù)熱時(shí)間不少于12小時(shí)，裝入高壓浸漬罐內(nèi)進(jìn)行浸 漬，其中抽真空時(shí)間不少于45分鐘，真空度不低于-0.086MPa ;加壓壓力15kg/cm2，加 壓時(shí)間4小時(shí)；
(4)再焙燒工藝 將浸漬過的制品如步驟(2)所述進(jìn)行再焙燒；
(5)石墨化工藝 將再焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下通電進(jìn)行石墨化，使得制 品經(jīng)過100小時(shí)，溫度達(dá)到250(TC即得石墨材料。 實(shí)施例2:大規(guī)格中粗顆粒石墨材料，包括干料與粘結(jié)劑經(jīng)中碎、配料、混捏、涼料、壓制成型、焙燒工藝、浸漬工藝、再焙燒工藝或再浸漬工藝和再焙燒工藝和 石墨化工藝等制得。 (1)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型 ①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為20% ;粒度為 0.5-0.15mm的煅后石油焦為35% ;粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為45% ;
②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混30分鐘，溫 度達(dá)到112t:，加入14(TC的粘結(jié)劑混捏55分鐘，其中按重量份，如①所述的每 100份干料加入25份的粘結(jié)劑，出料溫度在158t:，通過涼料、壓制成型，規(guī)格為 3500mmX 1050mmX 600mm。
(2)焙燒工藝 將壓型品3500X 1050X600mm的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉的情況下把(l)所的 壓型品經(jīng)過800小時(shí)焙燒達(dá)到125(TC得到焙燒制品；
(3)浸漬工藝 將焙燒品在浸漬預(yù)熱室預(yù)熱到30(TC預(yù)熱時(shí)間為13小時(shí)，裝入高壓浸漬罐內(nèi)進(jìn) 行浸漬，抽真空時(shí)間為50分鐘，真空度達(dá)到-0.086MPa加壓壓力為13kg/cm2，加壓時(shí)間 達(dá)到5小時(shí)而后得到浸漬品。 (4)再焙燒工藝將浸漬過的制品如(2)所述進(jìn)行焙燒。 (5)石墨化工藝將焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下進(jìn)行通電 154小時(shí)，溫度達(dá)到280(TC即得石墨材料。 實(shí)施例3:大規(guī)格、中粗顆粒石墨材料，包括干料與粘結(jié)劑經(jīng)中碎、配料、混 捏、涼料、壓制成型、焙燒工藝、浸漬工藝、再焙燒工藝或再浸漬工藝和再焙燒工藝和 石墨化工藝等制得。 (1)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型 ①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為40X ;粒度為 0.5-0.15mm的煅后石油焦為35% ;粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為25% ;
②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混35分鐘，溫 度達(dá)到12(TC，加入135t:的粘結(jié)劑混捏45分鐘，其中按重量份，如①所述的每 100份干料加入22份的粘結(jié)劑，出料溫度在145t:，通過涼料、壓制成型，規(guī)格為 3500mmX 1050mmX 600mm。
(2)焙燒工藝 將壓制成型的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉隔離空氣的情況下，將(l)所得的壓制 品經(jīng)過620小時(shí)加熱到123(TC得到焙燒制品；
(3)浸漬工藝 將焙燒制品預(yù)熱到36(TC，預(yù)熱時(shí)間不少于12小時(shí)，裝入高壓浸漬罐內(nèi)進(jìn)行浸 漬，其中抽真空時(shí)間不少于45分鐘，真空度不低于-0.086MPa ;加壓壓力10kg/cm2，加 壓時(shí)間8小時(shí)； [OOM] (4)再焙燒工藝
將浸漬過的制品如步驟(2)所述進(jìn)行再焙燒； [OO55] (5)石墨化工藝 將再焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下通電進(jìn)行石墨化，使得制 品經(jīng)過180小時(shí)，溫度達(dá)到300(TC即得石墨材料。 實(shí)施例4:大規(guī)格、中粗顆粒石墨材料，包括干料與粘結(jié)劑經(jīng)中碎、配料、混 捏、涼料、壓制成型、焙燒工藝、浸漬工藝、再焙燒工藝或再浸漬工藝和再焙燒工藝和 石墨化工藝等制得。 (1)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型 ①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為38% ;粒度為 0.5-0.15mm的煅后石油焦為20% ;粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為42% ;
②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混40分鐘，溫 度達(dá)到125t:，加入15(TC的粘結(jié)劑混捏50分鐘，其中按重量份，如①所述的每 100份干料加入24份的粘結(jié)劑，出料溫度在15(TC，通過涼料、壓制成型，規(guī)格為 3500mmX 1050mmX 600mm。
(2)焙燒工藝將壓型品3500mmX1050mmX600mm的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉的情況下把 (1)所的壓型品經(jīng)過550小時(shí)焙燒達(dá)到120(TC得到焙燒品。
(3)浸漬工藝 將焙燒品在浸漬預(yù)熱室預(yù)熱到26(TC預(yù)熱時(shí)間為12小時(shí)，裝入高壓浸漬罐內(nèi)進(jìn) 行浸漬，抽真空時(shí)間為45分鐘，真空度達(dá)到-0.086MPa加壓壓力為11kg/cm2，加壓時(shí)間 達(dá)到7小時(shí)而后得到浸漬品。 (4)再焙燒工藝將浸漬過的制品如(2)所述進(jìn)行焙燒。 (5)石墨化工藝將焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下進(jìn)行通電 140小時(shí)，溫度達(dá)到270(TC即得石墨材料。 實(shí)施例5:大規(guī)格、中粗顆粒石墨材料，包括干料與粘結(jié)劑經(jīng)中碎、配料、混 捏、涼料、壓制成型、焙燒工藝、浸漬工藝、再焙燒工藝或再浸漬工藝和再焙燒工藝和 石墨化工藝等制得。 (1)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型 ①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為32% ;粒度為 0.5-0.15mm的煅后石油焦為28% ;粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為40% ;
②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混33分鐘，溫 度達(dá)到116t:，加入145t:的粘結(jié)劑混捏58分鐘，其中按重量份，如①所述的每 100份干料加入28份的粘結(jié)劑，出料溫度在162t:，通過涼料、壓制成型，規(guī)格為 3500mmX 1050mmX 600mm。
(2)焙燒工藝 將壓型品3500mmX1050mmX600mm的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉的情況下把 (1)所的壓型品經(jīng)過700小時(shí)焙燒達(dá)到124(TC得到焙燒品。
(3)浸漬工藝 將焙燒品在浸漬預(yù)熱室預(yù)熱到28(TC預(yù)熱時(shí)間為14小時(shí)，裝入高壓浸漬缸內(nèi)進(jìn) 行浸漬，抽真空時(shí)間為48分鐘，真空度達(dá)到-0.086MPa加壓壓力為14kg/cm2，加壓時(shí)間 達(dá)到5.5小時(shí)而后得到浸漬品。 (4)再焙燒工藝將浸漬過的制品如(2)所述進(jìn)行焙燒。 (5)石墨化工藝將焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下進(jìn)行通電 160小時(shí)，溫度達(dá)到285(TC即得石墨材料。
權(quán)利要求
一種大規(guī)格中粗顆粒石墨材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟(1)干料與粘結(jié)劑混捏、涼料，壓制成型①煅后石油焦干料的配制取破碎后為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為1.0-0.5mm的煅后石油焦為20-40％；粒度為0.5-0.15mm的煅后石油焦為20-40％；粒度為0.15mm以下的煅后石油焦為25-45％；②干料與粘結(jié)劑混捏將①所配制的干料，在混捏鍋內(nèi)干混至110℃-125℃，加入135℃-165℃的粘結(jié)劑混捏，其中按重量份，如①所述的每100份干料加入18-28份的粘結(jié)劑，通過涼料、壓制成型；(2)焙燒工藝將壓制成型的產(chǎn)品裝入焙燒爐內(nèi)，在密閉隔離空氣的情況下，將(1)所得的壓制品經(jīng)過450-800小時(shí)加熱到1200℃-1250℃得到焙燒制品；(3)浸漬工藝將焙燒制品預(yù)熱到260-360℃，預(yù)熱時(shí)間不少于12小時(shí)，裝入高壓浸漬罐內(nèi)進(jìn)行浸漬，抽真空加壓，加壓時(shí)間4-8小時(shí)；(4)再焙燒工藝將浸漬過的制品如步驟(2)所述進(jìn)行再焙燒；(5)石墨化工藝將再焙燒后的制品裝入石墨化爐內(nèi)，在密閉的情況下通電進(jìn)行石墨化，使得制品經(jīng)過100-180小時(shí)，溫度達(dá)到2500-3000℃即得石墨材料。
2. 根據(jù)要求1所述的一種大規(guī)格石墨材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述粘結(jié)劑是中溫 煤瀝青或改制瀝青。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)格石墨材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述壓制成型 包括擠壓成型和振動(dòng)成型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)格石墨材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所得焙燒制品 可根據(jù)需要進(jìn)行二次浸漬和三次焙燒得到焙燒品。
5. —種根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述工藝制得的大規(guī)格的石墨材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大規(guī)格中粗顆粒石墨材料及其生產(chǎn)工藝。其包括有原料經(jīng)過破碎，配料和粘結(jié)劑經(jīng)過干混到一定溫度加入粘結(jié)劑經(jīng)混捏、涼料、成型、焙燒、浸漬、再焙燒或再浸漬、再焙燒、石墨化工藝制得。優(yōu)點(diǎn)是由該工藝生產(chǎn)的石墨材料，其規(guī)格大、結(jié)構(gòu)均勻、氣孔小適用做大型鑄造模具，多晶硅冶煉、大型高爐砌筑、化工冶煉流槽，解決了因規(guī)格小多塊拼裝造成的效率低、生產(chǎn)成本高的特性，也解決了因顆粒粗造成氣孔大、滲透率高的特性。
文檔編號(hào)C04B35/528GK101691300SQ200910179699
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者任澤軍, 劉志敏, 南效凱, 孫慧, 張佃宏, 張興, 張 成, 楊清河, 薛向東, 趙龍, 靳永義, 靳登永, 高軍 申請(qǐng)人:興和興永碳素有限公司