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石墨坩埚制造工艺

作者: 来源: 日期:2019-04-10 11:52:12 人气:822
石墨坩埚制造


一、石墨化制品


这类制品包括石墨化电极,石墨化阳极,石墨化块,高纯高强度高密度石墨等。


这类制品都是以石油焦或沥青焦为主要原料,最后经过200℃以上的高温热处理,从而使无定形碳转化为石墨。其特点,C>99%、灰粉<0.5%;导电、电热良好,耐腐蚀性好;生产工艺复杂而周期长,一般40~60天。


二、炭素制品


指成型后的毛坯,只经1300℃左右的焙烧后可使用的制品,可分为低灰份炭素制品C>99%;多灰粉炭素制品C>90%,生产周期一般为30天。


三、商业糊


是指原料(破碎后的无烟煤或焦炭颗粒)与粘结剂在加热条件下混合均匀后,不经压型及进一步热加工,而只要把加热混合后的糊状物料在常压情况下,简单铸成块状或装入容器即可使用的制品。按用途可分为两种,一种是作为连续自焙电极使用的;另一种是用途砌炭块时粘结和填缝材料。商品糊制造工艺比较简单,生产周期较短,成本也较低。


石墨化电极和石墨化阳极


石墨化电极用于电弧冶金炉作导电材料,冶炼各种合金钢、铁合金、有色金属、稀有金属等。冶炼硬质合金和生产石英玻璃时,也使用石墨化电极毛坯料车削成的各种石墨管、石墨坩埚。


高纯石墨经过化学处理,水洗涤和高温膨胀,得到了柔韧蓬松的石墨材料。这并不是最终的目的。最终的目的是要制造出各种用途的石墨制品来。如制成石墨纸箔、石墨纸板、石墨管、石墨槽、石墨棒等。这就要有成型工序,用机械的方法加工出各种规格、形状和尺寸的石墨制品。


目前成型方法有三种:(1)碾压法;(2)模压法;(3)挤压法。


一、碾压成型法


主要用来压制石墨纸箔或板材。分为单层平板连续碾压和多层平板连续碾压两种。


1.单层平板连续碾压法


这种碾压法不用任何粘结剂就可以将柔性石墨压制成板材。整个工艺过程是在装有滚轮碾压机的专用设备上进行的。


碾压机结构组成:装蠕虫石墨的料斗1,振动给料装置,2,输送带 3四个压力辊 4,一对加热器 5,控制板材厚度的辊筒 6压花或图案辊筒 8 和卷辊 9切割刀 10 成品卷辊


工作过程:高纯石墨从料斗进入给料装置,落在输送带上。经过压力辊的碾压,形成一定厚度的料层。加热装置产生高温加热,以出去料层中的残存气体,并使未膨胀的石墨最后一次膨胀。然后将初步成型的反材送入控制厚度尺寸的辊筒中,按规定尺寸再压一次,以便得到厚度均匀和一定密度的平整板。最后经过切刀切割后,卷上成品筒。


2、单层平板碾压法


单层平板碾压,虽然压板平整光滑,但是不能太厚。一次成型太厚时,其均匀性和密度都难以保证。为了制成厚板,采用多层单板叠加,压成多层复合板。每两层之间要加粘结剂再碾压成型。成型后要加热处理,以使粘结剂碳化和硬化。多层平板碾压法是在多层连续碾压机上进行的。


多层连续碾压机工作过程:由单板绕棍引出单板,经过粘结剂涂辊把两面土上粘结剂后,与绕辊和单板相合,成为三和厚板,进入辊的间隙碾压成一定厚度。再送入加热器中加热烘干。通过厚度控制辊,调整厚度达到规定尺寸,然后送入焙烧装置中焙烧。当粘结剂碳化后,在用加压辊最后加压成型。


所用连续碾压级,能压制0.6~2mm厚度的柔性石墨板,这是优于单层碾压机的,但是由于板厚也会带来板材分层剥离的缺点,给使用带来麻烦。产生的原因是压制时气体外溢留在夹层中间,妨碍了层间密切结合。改进的途径是,解决压制过程中的排气问题。


柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外,还具有特殊的柔性和弹性。因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求量逐年增长。


此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。


如何正确使用石墨坩埚及注意事项?


石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。


下面就由前锦特陶科技公司给大家介绍下石墨坩埚在使用时要注意的事项。


注意事项:


1.搬运时应轻提轻放,不可弄破表面涂层,切忌滚动.


2.应贮存于干燥环境中,切不受潮.


3.用于焦炭炉时,底部应使用坩埚座,座径应略大于坩埚底径,使底部受到完全支撑.


4.装入炉内不得倾斜,上口不能高出炉口.坩埚上口与炉壁之间如使用支撑砖,砖应高于坩埚口.炉盖承重应在炉墙上.


5.使用焦炭块径小于炉壁与坩埚间距,加入时应自5落下,不得捣打.


6.坩埚在使用前用1-1.5小时从气温热到200℃(特别在初烘时必须在不断翻动坩埚,使坩埚内外上下同时慢慢升温且不得超过100℃,待稍凉,水汽排尽后继续升温).再用1小时升温至约800℃,烘烤时间不要过长.(如预热不当造成剥落,炸裂,不属质量问题,恕本公司不负责退换.)


7.必须保持炉膛内壁完好,避免火焰偏向.


8.采用烧嘴加热,火焰不要直喷在坩埚上,应喷在坩埚座上.


9.提出与装入要使用相应的坩埚钳.


10.装入金属先碎料垫底再插入金属锭,但不得太紧靠和横放,以免由于金属膨胀引起坩埚碎裂.


11.坩埚一经过使用最好连续熔化,减小间歇时间.


12.如果中间停止使用应将剩余液舀光,以免在继续使用时引起胀裂.


13.在熔炼过程中,必须严格控制精炼剂用量,过量加入,会相应减少坩埚寿命.并且经常清理结碴,以免影响坩埚导改变面貌性和容量.结碴过厚同时会引起上部胀裂。
下一个: 石墨坩埚耐火温度是多少?

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