1.4 Molienda secundaria
La pasta se tritura, se muele y se tamiza en partículas de decenas a cientos de micrómetros de tamaño antes de mezclarla uniformemente.Se utiliza como material de prensado, llamado polvo de prensar.El equipo para la molienda secundaria suele utilizar un molino vertical de rodillos o un molino de bolas.
1.5 Formando
A diferencia de la extrusión y el moldeado ordinarios,grafito prensado isostáticose forma utilizando tecnología de prensado isostático en frío (Figura 2).Llene el polvo de materia prima en el molde de goma y compacte el polvo mediante vibración electromagnética de alta frecuencia.Después de sellar, aspire las partículas de polvo para expulsar el aire entre ellas.Colóquelo en un recipiente de alta presión que contenga medios líquidos como agua o aceite, presurícelo a 100-200 MPa y presiónelo hasta obtener un producto cilíndrico o rectangular.
Según el principio de Pascal, se aplica presión a un molde de caucho a través de un medio líquido como agua, y la presión es igual en todas las direcciones.De este modo, las partículas de polvo en el molde no están orientadas en la dirección de llenado, sino que se comprimen de forma irregular.Por lo tanto, aunque el grafito es anisotrópico en sus propiedades cristalográficas, en general, el grafito de prensado isostático es isotrópico.Los productos formados no sólo tienen formas cilíndricas y rectangulares, sino también formas cilíndricas y de crisol.
La máquina de moldeo por prensado isostático se utiliza principalmente en la industria de pulvimetalurgia.Debido a la demanda de industrias de alto nivel como la aeroespacial, la industria nuclear, las aleaciones duras y la electromagnética de alto voltaje, el desarrollo de la tecnología de prensado isostático es muy rápido y tiene la capacidad de fabricar máquinas de prensado isostático en frío con un cilindro de trabajo. diámetro interior de 3000 mm, una altura de 5000 mm y una presión máxima de trabajo de 600 MPa.En la actualidad, las especificaciones máximas de las máquinas prensadoras isostáticas en frío utilizadas en la industria del carbono para producir grafito prensado isostático son Φ 2150 mm × 4700 mm, con una presión de trabajo máxima de 180 MPa.
1.6 Hornear
Durante el proceso de tostación, se produce una reacción química compleja entre el agregado y el aglutinante, lo que hace que el aglutinante se descomponga y libere una gran cantidad de materia volátil, al tiempo que sufre una reacción de condensación.En la etapa de precalentamiento a baja temperatura, el producto crudo se expande debido al calentamiento y, en el proceso de calentamiento posterior, el volumen se contrae debido a la reacción de condensación.
Cuanto mayor es el volumen del producto crudo, más difícil es liberar materia volátil, y la superficie y el interior del producto crudo son propensos a diferencias de temperatura, expansión y contracción térmica desigual, lo que puede provocar grietas en el producto crudo.
Debido a su fina estructura, el grafito prensado isostático requiere un proceso de tostación particularmente lento, y la temperatura dentro del horno debe ser muy uniforme, especialmente durante la etapa de temperatura donde los volátiles del asfalto se descargan rápidamente.El proceso de calentamiento debe realizarse con precaución, con una velocidad de calentamiento que no exceda 1 ℃/h y una diferencia de temperatura dentro del horno de menos de 20 ℃.Este proceso dura entre 1 y 2 meses.
1.7 Impregnación
Durante la tostación se libera la materia volátil de la brea de alquitrán de hulla.Durante la descarga de gas y la contracción de volumen, quedan poros finos en el producto, casi todos los cuales son poros abiertos.
Para mejorar la densidad volumétrica, la resistencia mecánica, la conductividad, la conductividad térmica y la resistencia química del producto, se puede utilizar el método de impregnación a presión, que consiste en impregnar brea de alquitrán de hulla en el interior del producto a través de poros abiertos.
Primero es necesario precalentar el producto y luego aspirarlo y desgasificarlo en el tanque de impregnación.Luego, el asfalto de alquitrán de hulla fundido se añade al tanque de impregnación y se presuriza para permitir que el agente de impregnación asfalto entre al interior del producto.Por lo general, el grafito prensado isostático se somete a múltiples ciclos de tostación por impregnación.
1.8 Grafitización
Calienta el producto calcinado a aproximadamente 3000 ℃, organiza la red de átomos de carbono de manera ordenada y completa la transformación de carbono a grafito, lo que se llama grafitización.
Los métodos de grafitización incluyen el método Acheson, el método de conexión térmica interna en serie, el método de inducción de alta frecuencia, etc. El proceso habitual de Acheson tarda aproximadamente entre 1 y 1,5 meses en cargar y descargar los productos del horno.Cada horno puede procesar desde varias toneladas hasta decenas de toneladas de productos tostados.
Hora de publicación: 29 de septiembre de 2023