[发明专利]一种选择和判定各向同性或近似各向同性原料焦的方法

说明书

一种选择和判定各向同性或近似各向同性原料焦的方法，包括下述步骤：a、选择几种原料焦；b、将各厂家的原料焦进行筛分，筛分得到粒度为2‑0mm的原料焦,同时通过体式显微镜进行对2‑1mm原料焦颗粒进行长宽比分析；c、将筛分后的原料焦混入沥青粘结剂和含硼添加剂中进行混捏，通过模压成型得到成型试样；d、将成型试样装入石墨坩埚或钢质匣钵中进行焙烧得到焙烧试样；e、对焙烧品试样在相对成型方向的垂直、平行两个方向进行取样，测量试样热膨胀系数，同时满足两个方向热膨胀系数比值在1.00‑1.15和2‑1mm原料焦颗粒长宽比在1.0‑1.5的试样为各向同性或近似各向同性较好的原料焦。本发明可以优选和判定各向同性或近似各向同性原料焦、非同性原料焦。

技术领域

本发明涉及一种原料焦选择和判定的方法，具体涉及一种选择和判定各向同性或近似各向同性原料焦的方法。

背景技术

能源危机是世界性的难题，我国正处于高速发展阶段，同样不能避免能源短缺这一问题。核能以其高效清洁的特点，成为解决能源短缺的重要手段。近年随着国家核能快速发展，将核能利用提升为国家重点发展方向，高温气冷堆被列入了国家十六大重大专项和高新技术产业。

高温气冷反应堆用炭砖和含硼炭堆内构件由于其使用的特殊性，产品在性能上有较高的要求，需要高强度、较低导热系数、特别要求产品是各向同性。炭素制品的性能在很大程度上取决于其原料性能这一特点为国内外炭素界所公知，适于做炭素制品骨料原料的焦炭一般是石油炼制渣油生产的石油延迟焦和煤焦化时煤焦油生产的沥青焦。石油焦无疑是电弧炉导电起弧用石墨电极的适宜原料，随着上个世纪60年代中期超高功率炼钢技术的兴起，为了制造超高功率石墨电极，美国和日本前后研制出石油系针状焦和煤系针状焦，该焦外形呈细长条针状，已经具有石墨晶体雏形，显然是强各向异性的一种焦炭，是制造优质石墨电极的好原料。铝用炭素制品一般也使用石油焦为原料，要求不是很高，而高炉炭素制品往往使用多灰的无烟煤为骨料原料，很显然上述公司原有生产的原料都不适宜制造要求强各向同性和高强度的核级炭素制品。国内有多家石油炼制厂生产石油焦，原油来源不同和工艺上的差别，焦子的性能和质量不同；煤焦化往往是大型钢厂的必要分厂，老的焦化炉工艺出焦温度1000度，焦子强度高，但是该工艺方法劳动强度大，环境污染大，逐渐取缔，上海宝钢焦化工艺引进了日本延迟焦化法生产沥青焦。使用本发明提出的选择和判定各向同性或近似各向同性原料焦的方法，能够优选出满足高温气冷反应堆用炭砖和含硼炭堆内构件物理机械性能要求的原料焦。减少和弥补了因非各向同性原料焦生产各向同性产品，在不同方向上热膨胀系数、强度指标性能的不利因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的原料种类繁多、对原料使用要求没有明确判定方式的缺点，而提供一种选择和判定各向同性或近似各向同性原料焦的方法，通过该方法可以优选和判定各向同性或近似各向同性原料焦、非同性原料焦。

本为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种选择和判定各向同性或近似各向同性原料焦的方法，包括下述步骤：

a、选择国内不同厂家、质量稳定的几种原料焦；

b、将各厂家的原料焦进行筛分，筛分得到粒度为2-0mm的原料焦,同时通过体式显微镜进行对2-1mm原料焦颗粒进行长宽比分析；

c、将筛分后的原料焦混入沥青粘结剂和含硼添加剂中进行混捏，通过模压成型得到成型试样；其中原料焦质量百分比为67%-72%，粘结剂沥青质量百分比为20-25%，含硼添加剂质量百分比为5-8%；

d、将成型试样装入石墨坩埚或钢质匣钵中进行焙烧得到焙烧试样；

e、对焙烧品试样在相对成型方向的垂直、平行两个方向进行取样，测量试样热膨胀系数，并对两个方向热膨胀系数指标进行比值，同时满足两个方向热膨胀系数比值在1.00-1.15和2-1mm原料焦颗粒长宽比在1.0-1.5的试样为各向同性或近似各向同性较好的原料焦。