[发明专利]一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳黑砖的制备方法，特别涉及一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法。

背景技术

在炼钢和铸造行业中，国内目前一般采用电煅无烟煤、天然石墨、煅烧石油焦、沥青焦以及碳素行业用作电极石墨化过程中的电阻料作为增碳材料。由于这些材料含有超量有害元素，特别是硫、氮、磷等杂质，严重地影响了产品质量，不能满足生产需要。同时，上述材料由于固定碳含量较低，品质不稳定，因而无法满足作为新一代二次锂离子电池的碳负极材料、飞机及高速列车的摩擦材料、镁碳砖增碳材料、核反应堆减速材料以及其他碳复合材料的需要。因此开发生产高纯石墨碳材已成为一个十分迫切的问题。

为了提高石墨碳材料的质量，现有技术中通常采用高温连续提纯并连续石墨化、使石墨碳材的固定碳含量高于99.95%。高纯石墨碳材连续生产工艺的主要设备为竖式石墨化炉，但现有竖式石墨化炉中的炉芯碳砖通常存在电阻值较低的问题，特别是在对炉子的结构型式进行改造后，即将原放在炉子下部的电极改为放在炉子的侧面以后，由于侧电极与炉芯直接相连，故而炉芯成为导电的一极，因此两极间的距离大大缩小，使得整个炉子的电阻变小，不利于提升石墨化炉的总功率，故不利于石墨化炉生产运行参数的调整。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，所述碳黑砖的在冷态和高温下的电阻值均大大高于现有技术中的炉芯碳砖材料的电阻值，大大提高了石墨化炉的总功率，从而有利于石墨化炉生产运行参数的调整。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，制备步骤如下：（1）将碳黑和沥青按1.7︰1～2.5︰1的比例进行混合，然后在混捏机中进行加温混捏，温度范围为180－250℃，再通过压机进行压制（压制成一定形状），压力范围1000－3000KN，然后进行焙烧，焙烧温度范围为800－950℃，最后将其破碎，破碎后的混合料粒度≤80目，即可得到第一阶段料；（2）将第一阶段料与沥青按2.5︰1～3.5︰1的比例进行混合，然后在混捏机中进行加温混捏，温度范围为180－250℃，再通过压机对装入混合料的模具进行压制，压力范围为6000－10000KN，然后进行焙烧，焙烧温度范围为800－1100℃，再在800－1100℃保温2小时以上，最后待其自然冷却后出窑。

上述的一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，其中，所述碳黑和沥青按2︰1的比例进行混合。

上述的一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，其中，所述第一阶段料与沥青按3︰1的比例进行混合。

上述的一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，其中，所述焙烧在焙烧窑中进行。

上述的一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，其中，所述破碎后的混合料粒度为80目。

上述的一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，其中，在1000℃保温5小时。

本发明所述方法制备的碳黑砖在室温和高温下的电阻率均大大高于现有技术中石墨化炉炉芯材料的电阻值，从而大大提高了石墨化炉的炉阻，避免了送电升温初期因电压过低而导致的死炉现象，石墨化炉的总功率也大大提高，使得石墨化炉的功率处于可调可控范围，从而保证了石墨化炉由下装式电极改为侧装式电极获得成功，并且在生产过程中，整个工艺参数的调控都能灵活进行，从而有利于石墨化炉生产运行参数的调整。

具体实施方式

实施例1

一种竖式连续石墨化炉碳黑砖的制备方法，制备步骤如下：将碳黑和沥青按1.7︰1的比例进行混合，然后在混捏机中进行加温混捏，温度为180℃，再通过压机进行压制（压制成一定形状），压力为1000KN，然后在焙烧窑中进行焙烧，焙烧温度为800℃，最后将其破碎，破碎后的混合料粒度为80目，即可得到第一阶段料；将第一阶段料与沥青按2.5︰1的比例进行混合，然后在混捏机中进行加温混捏，温度为180℃，再通过压机对装入混合料的模具进行压制，压力为6000KN，然后在焙烧窑中进行焙烧，焙烧温度为800℃，最后在800℃保温2小时，然后待其自然冷却后出窑。

实施例2