[发明专利]一种用于等静压石墨一焙焙烧工艺

说明书

本发明提供一种用于等静压石墨一焙焙烧工艺，通过在石墨生坯进行第一次焙烧前，在石墨生坯外表面上均匀包覆一层有机包覆膜，隔绝在焙烧过程中石墨产品与沙子的直接接触，同时利用有机包覆膜碳化过程将石墨产品加热过程中挥发出来的有机物气体进行吸收，同时在焙烧过程中依靠石墨产品产生的自身气体膨胀达到加压的目的，使得压力焙烧装置按照焙烧压力工艺曲线进行焙烧，在解决现有技术中焙烧后的石墨产品表面易粘沙的技术问题同时提高了产品的析焦量。

技术领域

本发明涉及核石墨生产领域技术，尤其涉及一种用于等静压石墨一焙焙烧工艺。

背景技术

石墨用于热中子反应堆，也有希望用于聚变堆，在热中子反应堆中可作为燃料区的中子慢化剂、燃料区周围的反射层材料，以及堆芯内部的结构材料。

核石墨(nuclear graphite)，是用于核工业方面的石墨材料。

核石墨用于高温气冷堆内最核心的构件，直接接触核裂变所有产物，因此，材料本身在技术方面的先进性、性能方面的可靠性及重复性、以及大规模大规格尺寸石墨材料制造方面的稳定性，将直接限定核反应堆的正常服役寿命、核电站运行综合经济效益、以及核资源的有效安全利用。以往方法制备的人造石墨在尺寸、可靠性(有效中子辐照考验)无法满足核反应堆的要求，因此核石墨材料研制，以及对核石墨物理/力学行为在相当于反应堆内条件下的变异特征的充分而全面的表征，成为人们亟待解决的问题。

核石墨与非核石墨的工作环境不同，前者在强中子辐射场中工作，既要慢性裂变产生的快中子，又要尽量少吸收中子，快中子辐照使石墨的结构发生改变，从而使与组织结构有关的石墨所有性能都发生变化，随快中子注量的增加，石墨的结构和性质都是变化(动态)的，非核石墨不存在中子吸收和快中子辐照问题。

中国专利CN201510244836.0描述了一种大规格各向同性石墨生坯的焙烧工艺，采用串接式电焙烧石墨生坯：在炉头电极和炉尾电极之间设置首尾串接的石墨生坯块，生坯和生坯、生坯和电极板之间设置柔性石墨垫，炉尾安装自动伸缩压力装置与电极相连，根据电焙烧过程中石墨生坯的膨胀和收缩自动伸缩。采用本发明方法大规格各向同性石墨在热处理过程中，热传递和升温非常均匀，可保障产品内外热膨胀及冷收缩同步，减少了因内应力不一致而产生的裂纹，因而可大幅度提高产品合格率，但该焙烧工艺耗能大。

现有的技术中，在进行石墨生坯的第一次焙烧过程中，往往向特制的压力焙烧装置内填充黄沙来进行热量的传导，但在发明人实际生产制造过程中发现，当石墨生坯在加热过程中会挥发出有机物气体，其中有机气体中含有焦油成分，焦油易将周围的黄沙粘结在石墨产品表面上，在流入下道工序前必须经过表面清洁处理，目前行业里普遍的做法是直接切割掉石墨产品的粘沙部分，该方式一方面会使得产品受损，另一方面使得产品的生产成本增加。

发明内容

本发明的针对现有技术的不足提供一种用于等静压石墨一焙焙烧工艺，通过在石墨生坯进行第一次焙烧前，在石墨生坯外表面上均匀包覆一层有机包覆膜，隔绝在焙烧过程中石墨产品与沙子的直接接触，同时利用有机包覆膜碳化过程将石墨产品加热过程中挥发出来的有机物气体进行吸收，同时在焙烧过程中依靠石墨产品产生的自身气体膨胀达到加压的目的，使得压力焙烧装置按照焙烧压力工艺曲线进行焙烧，在解决现有技术中焙烧后的石墨产品表面易粘沙的技术问题同时提高了产品的析焦量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

步骤一，包覆，将等静压成型完成后的石墨生坯的外表面上包覆一层包覆膜，使得石墨生坯与其外部环境隔离，其中，包覆膜为有机包覆膜；

步骤二，底料填充，在压力焙烧装置内底部填充具有传热性质的填充料,填充料厚度为3～5cm，并对该填充料进行夯实；

步骤三，装炉，将所述步骤一中包覆后的多个石墨生坯间隔均布堆放在压力焙烧装置内；