专业石墨加工的一次焙烧和高密度化

专业石墨加工的一次焙烧和高密度化一次焙烧

为了使沥青炭化，把黏结剂的碳固定下来，成型后的生制品，须进行焙烧，焙烧一般使用环式炉。为了防止焙烧中毛坯破裂或组织不均匀，450~500℃之前的加热，必须非常缓慢进行。焙烧温度需达700~1300℃，焙烧工艺一个周期需要4~6周，能量消耗为每吨焙烧专业石墨加工折合用电1500~2000kw·h。


高密度化

焙烧品因黏结剂的挥发损失，形成了大量的气孔，要想把毛坯的密度更进一步提高，通常都要进行沥青浸渍处理。即首先把毛坯装入热压釜，然后给热压釜排气，使釜内压力降到1/10气压以下，当釜内加热到250℃之后，再注入熔融沥青，然后加压到7个气压（高压浸渍为18~25个气压），保持数个小时使沥青浸透毛坯。经过一次沥青浸焙处理再石墨化，可获得密度约为1.7g/cm3的石墨制品。如反复进行浸渍处理，可获得更高密度的专业石墨加工。举例来说，浸渍前密度为1.60g/m3的焙烧专业石墨加工，经一次浸渍后，其密度可达1.75g/cm3；经二次浸渍后，可达1.79g/cm3；经三次浸渍后，可达1.83g/cm3；经四次浸渍，可达1.84g/cm3；经五次浸渍，则可达1.85g/m3。随着浸渍次数的递增，因靠近毛坯表层的空隙首先被充填，沥青的浸透率遂随之逐渐降低，从而浸渍效果也随之递减。除此之外，近年来又采用加压焙烧法，即把成型制品装入密闭容器，利用空气压力和成型体本身产生的气体压力，一面加压，一面焙烧，使其达到高密度化。另外，在配有可动压力的胎膜中，加入黏结剂含量甚少的糊料，以极大的压力（有的以6.86MPa以上的压力）一面给炭糊加压，一面通电，仅用数十分钟，即可结束焙烧，专业石墨加工可高达1.8g/cm以上的密度，对这种方法也进行过研究。CCl.→C+2Cl,

3C+Fe,0,+3Cl,+2FeCl,+3C0

C+Ca0 +Cl,→CaCl,+CO

当温度达到1900℃以上时，把CCl换为CC1LF2，再进一步以2500℃以上的温度，继续进行4h以上的净化处理。在冷却过程也还要用N2或Ar气体继续进行冲洗，同时防止杂质的逆扩散，并除掉卤素。硼以外的杂质，用氯几乎可以完全清除，硼难以用氯排除，必须用氟才能起清除作用，但在1900℃以下，如果用氟，氟和碳起反应，生成CF，侵蚀石墨。BCl，和BF，的生成热可分别用下式表示：

B+3/2Cl2—BC1-40×4.186kJ(3000K)

B+3/2C1,—BF+150×4.186kJ(3000K)

在工业上净化大量专业石墨加工时，将大型石墨化炉做某些改变之后即可使用。如前面图3是把艾其逊型石墨化炉改良成净化炉之后的剖面图。