Изостатическое прессование графита— это новый тип графитового материала, разработанный в 1960-х годах и обладающий рядом превосходных свойств.Например, графит изостатического прессования обладает хорошей термостойкостью.В инертной атмосфере его механическая прочность не только не снижается с повышением температуры, но и возрастает, достигая наибольшего значения около 2500 ℃;По сравнению с обычным графитом его структура тонкая и плотная, а однородность хорошая;Коэффициент теплового расширения очень низкий и обладает превосходной стойкостью к тепловому удару;изотропный;Сильная химическая коррозионная стойкость, хорошая тепловая и электропроводность;Имеет отличные характеристики механической обработки.
Именно благодаря своим превосходным характеристикам графит изостатического прессования широко используется в таких областях, как металлургия, химия, электротехника, аэрокосмическая и атомная энергетика.Более того, с развитием науки и техники области применения постоянно расширяются.
Процесс производства изостатического прессования графита
Процесс производства графита изостатического прессования показан на рисунке 1. Очевидно, что процесс производства графита изостатического прессования отличается от процесса производства графитовых электродов.
Изостатическое прессование графита требует структурно-изотропного сырья, которое необходимо измельчить в более мелкие порошки.Необходимо применять технологию формования холодным изостатическим прессованием, а цикл обжига очень длительный.Для достижения заданной плотности требуются несколько циклов пропиточного обжига, а цикл графитации намного дольше, чем у обычного графита.
Другой метод получения графита изостатическим прессованием заключается в использовании в качестве сырья мезофазных углеродных микросфер.Сначала мезофазные углеродные микросферы подвергают окислительно-стабилизирующей обработке при более высоких температурах с последующим изостатическим прессованием с последующим дальнейшим прокаливанием и графитизацией.Этот метод не представлен в этой статье.
1.1 Сырье
ThСырьем для получения графита изостатического прессования являются заполнители и связующие.Заполнители обычно изготавливают из нефтяного кокса и асфальтового кокса, а также измельченного асфальтового кокса.Например, изостатический графит серии AXF, производимый компанией POCO в США, производится из молотого битумного кокса Gilsontecoke.
Чтобы скорректировать характеристики продукта в соответствии с различными видами использования, в качестве добавок также используются углеродная сажа и искусственный графит.Как правило, нефтяной и асфальтовый кокс необходимо прокаливать при температуре 1200–1400 ℃, чтобы удалить влагу и летучие вещества перед использованием.
Однако с целью улучшения механических свойств и структурной плотности изделий существует также прямое производство графита изостатическим прессованием с использованием такого сырья, как кокс.Характерной чертой коксования является то, что он содержит летучие вещества, обладает свойствами самоспекания, а также расширяется и сжимается синхронно со связующим коксом.В качестве связующего обычно используется каменноугольный пек, и в зависимости от различных условий оборудования и технологических требований каждого предприятия температура размягчения используемого каменноугольного пека колеблется от 50 ℃ до 250 ℃.
На производительность изостатического прессования графита во многом влияет сырье, а выбор сырья является ключевым звеном в производстве необходимого конечного продукта.Перед скармливанием необходимо строго проверять характеристики и однородность сырья.
1.2 Шлифование
Совокупный размер графита изостатического прессования обычно должен достигать менее 20 мкм.В настоящее время наиболее очищенный графит изостатического прессования имеет максимальный диаметр частиц 1 мкм.Он очень тонкий.
Чтобы измельчить совокупный кокс в такой мелкий порошок, необходима сверхтонкая дробилка.Измельчение среднего размера частиц 10-20 мкм. Порошок М требует применения вертикальной валковой мельницы, средний размер частиц менее 10 мкм. Порошок М требует применения мельницы воздушного потока.
1.3 Смешивание и замешивание
В нагревательный смеситель для замешивания в пропорции положить молотый порошок и связующее каменноугольного пека так, чтобы слой асфальта равномерно прилегал к поверхности частиц порошкообразного кокса.После замеса достаньте пасту и дайте ей остыть.
Время публикации: 27 сентября 2023 г.