1.4 Szlifowanie wtórne
Pasta jest kruszona, mielona i przesiewana na cząstki o wielkości od dziesiątek do setek mikrometrów, a następnie równomiernie mieszana. Stosowany jest jako materiał do prasowania, zwany proszkiem do prasowania. Sprzęt do mielenia wtórnego zwykle wykorzystuje pionowy młyn walcowy lub młyn kulowy.
1.5 Formowanie
W odróżnieniu od zwykłego wytłaczania i formowania,grafit prasowany izostatycznieformowany jest w technologii prasowania izostatycznego na zimno (rys. 2). Napełnij proszek surowca do gumowej formy i zagęść proszek za pomocą wibracji elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości. Po uszczelnieniu odkurz cząsteczki proszku, aby usunąć powietrze pomiędzy nimi. Umieścić go w pojemniku wysokociśnieniowym zawierającym płynne media, takie jak woda lub olej, zwiększyć ciśnienie do 100-200 MPa i wcisnąć go w cylindryczny lub prostokątny produkt.
Zgodnie z zasadą Pascala na gumową formę wywierane jest ciśnienie za pośrednictwem ciekłego ośrodka, takiego jak woda, i ciśnienie jest równe we wszystkich kierunkach. W ten sposób cząstki proszku nie są zorientowane w formie w kierunku napełniania, ale są sprasowane w nieregularny sposób. Dlatego chociaż grafit jest anizotropowy pod względem właściwości krystalograficznych, ogólnie grafit prasowany izostatycznie jest izotropowy. Formowane produkty mają nie tylko kształty cylindryczne i prostokątne, ale także cylindryczne i tyglowe.
Prasa izostatyczna jest stosowana głównie w przemyśle metalurgii proszków. Ze względu na zapotrzebowanie zaawansowanych gałęzi przemysłu, takich jak przemysł lotniczy, nuklearny, stopy twarde i elektromagnetyczne wysokiego napięcia, rozwój technologii prasowania izostatycznego jest bardzo szybki i ma możliwość produkcji maszyn do prasowania izostatycznego na zimno z cylindrem roboczym średnica wewnętrzna 3000 mm, wysokość 5000 mm i maksymalne ciśnienie robocze 600 MPa. Obecnie maksymalne specyfikacje maszyn do prasowania izostatycznego na zimno stosowanych w przemyśle węglowym do produkcji grafitu prasowanego izostatycznie wynoszą Φ 2150 mm × 4700 mm, przy maksymalnym ciśnieniu roboczym 180 MPa.
1.6 Pieczenie
Podczas procesu prażenia zachodzi złożona reakcja chemiczna pomiędzy kruszywem a spoiwem, w wyniku której spoiwo ulega rozkładowi i uwalnia się duża ilość substancji lotnych, a także ulega reakcji kondensacji. W etapie wstępnego podgrzewania w niskiej temperaturze surowiec rozszerza się w wyniku ogrzewania, a w kolejnym procesie ogrzewania zmniejsza swoją objętość w wyniku reakcji kondensacji.
Im większa objętość surowca, tym trudniej jest uwolnić substancje lotne, a powierzchnia i wnętrze surowca są podatne na różnice temperatur, nierównomierną rozszerzalność i kurczenie się cieplne, co może prowadzić do pęknięć surowca.
Ze względu na swoją drobną strukturę grafit prasowany izostatycznie wymaga szczególnie powolnego procesu prażenia, a temperatura wewnątrz pieca powinna być bardzo jednolita, zwłaszcza w fazie temperaturowej, w której następuje szybkie uwolnienie substancji lotnych asfaltu. Proces nagrzewania należy prowadzić ostrożnie, z szybkością nagrzewania nie przekraczającą 1 ℃/h i różnicą temperatur w piecu mniejszą niż 20 ℃. Proces ten trwa około 1-2 miesięcy.
1.7 Impregnacja
Podczas prażenia usuwane są lotne substancje paku węglowego. Podczas wyładowania gazu i zmniejszania się objętości w produkcie pozostają drobne pory, z których prawie wszystkie są porami otwartymi.
W celu poprawy gęstości objętościowej, wytrzymałości mechanicznej, przewodności, przewodności cieplnej i odporności chemicznej produktu można zastosować metodę impregnacji ciśnieniowej, która polega na impregnacji paku węglowego do wnętrza produktu przez otwarte pory.
Produkt należy najpierw podgrzać, a następnie odkurzyć i odgazować w zbiorniku impregnacyjnym. Następnie stopiony asfalt ze smoły węglowej dodaje się do zbiornika impregnacyjnego i pod ciśnieniem, aby umożliwić przedostanie się asfaltu jako środka impregnującego do wnętrza produktu. Zwykle grafit prasowany izostatycznie poddawany jest wielokrotnym cyklom prażenia impregnacyjnego.
1.8 Grafityzacja
Podgrzej kalcynowany produkt do około 3000 ℃, ułóż sieć atomów węgla w uporządkowany sposób i zakończ przemianę węgla w grafit, co nazywa się grafityzacją.
Metody grafityzacji obejmują metodę Achesona, metodę wewnętrznego szeregowego łączenia termicznego, metodę indukcji wysokiej częstotliwości itp. Zwykły proces Achesona trwa około 1-1,5 miesiąca, aby produkty zostały załadowane i wyładowane z pieca. Każdy piec jest w stanie obsłużyć od kilku do kilkudziesięciu ton wyrobów pieczonych.
Czas publikacji: 29 września 2023 r