Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,等静压石墨,原料、工艺与设备,浅说,马历乔,中冶南方邯郸武彭炉衬新材料有限公司,二零一七年六月 宜宾,等静压石墨马历乔,1,目录,一、关于名称,二、原料,三、一次粉粒度和磨粉设备,四、混捏与扎片,五、二次粉粒度和磨粉设备,六、等静压成型,七、一次焙烧,八、浸渍,九、二次焙烧,十、石墨化和提纯,目录一、关于名称,2,一、关于名称,“特炭”,特种炭素、特种石墨(,Special graphite,),所指范围太广,含义不明确,细结构石墨,含义不明确,三高石墨、高纯石墨,以前对模压石墨的叫法,过时了,含义也不明确,各向同性石墨(,Isotropic Graphite,),限定太窄,不是所有的等静压石墨都是各向同性石墨,按照美国核石墨的标准,各向同性石墨各向同性度要求小于,1.10,精细石墨,来源于日本“,fine carbon,”,等静压石墨(,Isostatic Graphite,),简洁、明了,最能代表产品特征的名称,一、关于名称“特炭”特种炭素、特种石墨(Special,3,二、原料,骨料,粘结剂,添加剂,二、原料骨料,4,二、原料,骨料:,抚顺焦和大庆焦(抚大焦),用于石墨电极较多,也有用来做等静压石墨的;强度低,葫芦岛焦,强度高于抚大焦,其他没有优势,宝钢沥青焦,电碳行业应用多,也是目前国内生产等静压石墨的主要原料;强度较高;各向同性度大于,1.10,各向同性焦,日本在生产针状焦的装置上生产各向同性焦,生产各向同性焦的成本和针状焦一样;强度高;各向同性度小于,1.10,二、原料骨料:,5,二、原料,骨料:,“二次焦”,国内某科研单位在研制航空航天用特种石墨时用的原料;性能介于宝钢沥青焦和日本各向同性焦之间;来源于英国原子能研究所的专利(,GB1098882,),在,GrafTech,被称为“,BAN,”技术,中国有各向同性焦吗?,在国内,有人拿在电煅炉中处理过的预焙阳极碎块冒充各向同性焦,宝钢研究院在研制各向同性焦,样品经我们实验室做成等静压石墨产品,比宝钢沥青焦强,但是远不如日本的各向同性焦,主要是强度低、,CTE,小、各向同性度大于,1.10,;宝钢研究院还在继续研制各向同性焦,二、原料骨料:,6,二、原料,骨料:,国内已经有企业生产出一种沥青焦,不叫各向同性焦;但是,在我们的实验室里,用这种沥青焦制备的等静压石墨,性能指标可以与日本新日化的各向同性焦等静压石墨样品相媲美;一次粉,d50=10m,时,抗折强度达到,67MPa,,各向同性度小于,1.05,;以这种沥青焦为原料,已经批量生产一次粉粒度,d50=10m,,规格为,6203001300mm,的方形等静压石墨产品,二、原料骨料:,7,二、原料,粘结剂:,中温沥青,结焦值低,挥发份高,中温改质沥青,粘度大,混捏工艺不好掌握,改质沥青,热解挥发的温度阶段与中温沥青和中温改质沥青不一样,需要考虑焙烧曲线的调整,日本沥青只进行了混捏实验,做成了糊料,没有做成产品,二、原料粘结剂:,8,二、原料,添加剂:,添加原则:根据需要添加;遇到工艺瓶颈时为解决实际问题而添加,二、原料添加剂:,9,二、原料,人造石墨,炭黑,中间相炭微球:台湾中钢、贝特瑞天津,二、原料人造石墨,10,三、一次粉粒度和磨粉设备,一次粉粒度:,D50=15m,大生产产品,D50=10m,大生产产品,D50=7m,实验室产品,D50=5m,实验室产品,D50=3m,实验室产品,大生产产品尺寸:,620 650mm,;,650 700mm,;,700 750mm,;,400 400600mm,;,300 6201300mm,实验室产品尺寸:,200 250mm,三、一次粉粒度和磨粉设备一次粉粒度:,11,三、一次粉粒度和磨粉设备,一次粉粒度:,原料硬度对磨粉产量影响极大,比如用实验室气流粉碎机磨抚大焦每小时出料,3kg,,而磨日本各向同性焦每小时出料,300g,D50,小于,10m,时,就不能选用雷蒙磨、万能粉碎机和日本,VX,型磨粉机,只能用气流粉碎机,三、一次粉粒度和磨粉设备一次粉粒度:,12,三、一次粉粒度和磨粉设备,磨粉设备:,国内多用雷蒙磨(闭路循环式)和万能粉碎机(开放式),日本,VX,型磨粉机(开放式):立式磙磨机,优点:控制精度高,,d50,在,1m,范围内波动,粒度分布范围窄;,缺点:价格高,产量低,,d50=10m,的一次粉产量每小时只有十几到几十公斤,三、一次粉粒度和磨粉设备磨粉设备:,13,四、混捏与扎片,混捏工艺非常复杂,包括焦粉的干混和加沥青后的湿混,焦粉的预热温度、湿混的时间和温度的选择和控制,非常难以掌握,混捏工艺掌握不好会导致成型生坯内部有缺陷或焙烧时出现裂纹,扎片是混捏工艺的继续,混捏和扎片工艺直接影响随后的二次粉粒度分布、等静压成型和一次焙烧,四、混捏与扎片混捏工艺非常复杂,包括焦粉的干混和加沥青后的湿,14,四、混捏与扎片,混捏温度:,160,230,混捏时间:,3,6,小时,进口混捏锅:,两铰刀同步相交,铰刀横截面椭圆形,四、混捏与扎片混捏温度:160230,15,五、二次粉粒度和磨粉设备,二次粉粒度:二次粉d50是一次粉d50的2.53倍,二次粉粒度分布受沥青用量和混捏工艺的影响很大;二次粉粒度分布不能太宽,否则等静压成型后制品内部会有缺陷,可以通过磨粉后续处理,改善二次粉粒度分布,五、二次粉粒度和磨粉设备二次粉粒度:二次粉d50是一次粉d5,16,五、二次粉粒度和磨粉设备,磨粉设备:以下两种磨粉机都有用,建议采用开放式的,可避免磨腔内热量积蓄,温度升高而粘料,雷蒙磨,万能粉碎机,五、二次粉粒度和磨粉设备磨粉设备:以下两种磨粉机都有用,建议,17,六、等静压成型,先模压再等静压,国内等静压石墨生产厂家多采用此工艺。我们的对比试验表明,先模压再等静压工艺的优点是:可以实现用较小的等静压机生产较大规格的产品;产品的形状规整。缺点:多了一道模压工序,成本提高,难度增大;模压产生的缺陷会带到等静压工序;产品的各向同性度值大,直接等静压,优点:产品各向同性度值小,内部密度均匀;少一道工序。缺点:产品形状不规整。,六、等静压成型先模压再等静压国内等静压石墨生产厂家多采用,18,六、等静压成型,二次粉输送输送过程中要避免粒度偏析,这一点很重要,否则成型后产品内部会有缺陷;输送过程中要避免产生结块和结片各家有各家的经验,装胶套:一定要保证装料均匀,否则成型后产品内部会出现缺陷各家有各家的经验,六、等静压成型二次粉输送输送过程中要避免粒度偏析,这一点,19,六、等静压成型,抽真空方式,胶套材质、胶套形状,支撑桶,目的是装料均匀、密实,六、等静压成型抽真空方式,20,六、等静压成型,等静压成型机:,单介质和双介质,1250mm;2150mm,压力曲线,六、等静压成型等静压成型机:,21,六、等静压成型,技术密集区:,混捏,二次磨粉,装胶套,六、等静压成型技术密集区:,22,七、一次焙烧,环式炉:,以前国内多采用,我们的经验是一次粉粒度,d50,大于,15m,,产品尺寸小于,600mm,,可以使用环式炉,但是曲线要长,在生坯无缺陷的前提下,合格率可以达到,70,80%,七、一次焙烧环式炉:,23,七、一次焙烧,车底式炉:,国内已有中钢浙江、四川士达、江苏宏基使用进口车底式炉焙烧等静压石墨,(内蒙有一家也引进了车底式炉,但因项目停滞,目前没有安装),七、一次焙烧车底式炉:,24,七、一次焙烧,车底式炉:,优点:,温度分布均匀,炉内温差可控制在,7.5,升温控制精度高,可控制到,0.5/,小时,缺点:,投资大,能耗高,天然气吨耗超过,800,立方米,七、一次焙烧车底式炉:,25,七、一次焙烧,车底式炉:,对车底式炉焙烧后的缺陷产品进行解剖发现,其缺陷总是前工序造成的,因此,只要毛坯没有问题,车底式炉都能烧好,七、一次焙烧车底式炉:,26,七、一次焙烧,车底式炉:,焙烧曲线,填充料,石英砂或焦粒,装炉方式,烧罐材质和形式,七、一次焙烧车底式炉:,27,八、浸渍,浸渍压力,浸渍温度,浸渍剂:中温沥青或浸渍沥青,八、浸渍浸渍压力,28,九、二次焙烧,环式炉,国外不用浸渍和二烧,产品密度可以达到,1.78g/cm3,九、二次焙烧环式炉,29,十、石墨化和提纯,艾奇逊炉:,装炉方式,送电曲线,十、石墨化和提纯艾奇逊炉:,30,十、石墨化和提纯,串接石墨化炉:,重庆,Mersen,十、石墨化和提纯串接石墨化炉:,31,十、石墨化和提纯,提纯:,50ppm,20ppm,十、石墨化和提纯提纯:,32,谢谢!,谢谢!,33,1,、不是井里没有水,而是你挖的不够深。不是成功来得慢,而是你努力的不够多。,2,、孤单一人的时间使自己变得优秀,给来的人一个惊喜,也给自己一个好的交代。,3,、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你,让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事,所以有什么理由不努力,!,4,、心中没有过分的贪求,自然苦就少。口里不说多余的话,自然祸就少。腹内的食物能减少,自然病就少。思绪中没有过分欲,自然忧就少。大悲是无泪的,同样大悟无言。缘来尽量要惜,缘尽就放。人生本来就空,对人家笑笑,对自己笑笑,笑着看天下,看日出日落,花谢花开,岂不自在,哪里来的尘埃,!,5,、心情就像衣服,脏了就拿去洗洗,晒晒,阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好,何必自寻烦恼,过好每一个当下,一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。,6,、无论你正遭遇着什么,你都要从落魄中站起来重振旗鼓,要继续保持热忱,要继续保持微笑,就像从未受伤过一样。,7,、生命的美丽,永远展现在她的进取之中,;,就像大树的美丽,是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中,;,像雄鹰的美丽,是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中,;,像江河的美丽,是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。,8,、有些事,不可避免地发生,阴晴圆缺皆有规律,我们只能坦然地接受,;,有些事,只要你愿意努力,矢志不渝地付出,就能慢慢改变它的轨迹。,9,、与其埋怨世界,不如改变自己。管好自己的心,做好自己的事,比什么都强。人生无完美,曲折亦风景。别把失去看得过重,放弃是另一种拥有,;,不要经常艳羡他人,人做到了,心悟到了,相信属于你的风景就在下一个拐弯处。,10,、有些事想开了,你就会明白,在世上,你就是你,你痛痛你自己,你累累你自己,就算有人同情你,那又怎样,最后收拾残局的还是要靠你自己。,11,、人生的某些障碍,你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去,不如勇敢地攀登,或许这会铸就你人生的高点。,12,、有些压力总是得自己扛过去,说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事,还徒增了别人的烦恼。,13,、认识到我们的所见所闻都是假象,认识到此生都是虚幻,我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你,你承受得了吗,?,带,带不走,放,放不下。时时刻刻发悲心,饶益众生为他人。,14,、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们,为了那一瞬间的同步,这就是动人的生命奇迹。,15,、懒惰不会让你一下子跌倒,但会在不知不觉中减少你的收获,;,勤奋也不会让你一夜成功,但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战,更需要坚持和勤奋,!,16,、人生在世:可以缺钱,但不能缺德,