[发明专利]一种特种石墨热交器材料及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨材料的技术领域，特别是涉及一种特种石墨热交器材料及其制备方法，其对设备要求低、操作简便、高密度、高强度，并且工艺合理，包括混合料和粘结剂，所述混合料和粘结剂的重量比为（70~75）:（25~30），所述混合料包括骨料和粉料，所述骨料为针状石油焦，所述粉料为特种石墨粉和半补强炭黑，所述粘结剂为中温煤沥青；其制备方法包括以下步骤：（1）破碎混料；（2）混捏；（3）预成型；（4）再破碎；（5）再磨粉；（6）再筛分；（7）再混合；（8）等静压成型；（9）一次焙烧；（10）浸渍；（11）隧道窑二次焙烧；（12）石墨化。

技术领域

本发明涉及石墨材料的技术领域，特别是涉及一种特种石墨热交器材料及其制备方法。

背景技术

自20世纪30年代问世以来，石墨热交换器发展非常迅速。大量性能优良的石墨热交换器使用在处理除强碱、强氧化性介质外的盐酸、硫酸、柠檬酸、农药中间体等各种介质的工艺过程中，在化学工业、食品工业、制药工业等众多工业部门得到广泛的应用，主要用于加热、冷却、冷凝、蒸发等化工单元操作。由于石墨导热性好、耐腐蚀性能优异、不污染介质，石墨热交换器已大量替代不锈钢或其他贵重金属制造的热交换器，解决了化工等行业中许多设备的耐腐蚀问题。

石墨热交换器按结构形式分，可分为列管式、块孔式、喷淋式、沉浸式等多种形式。其中，应用最广的是列管式和块孔式石墨热交换器。按它们在工艺过程中的应用分，又可分为蒸发器、加热器、冷却器、冷凝器等数种。

石墨热交换器的规格已实现了大型化，列管式的换热面积最大已达1670m²。圆块孔式系列中，换热面积最大的已达1950m²，已支付使用的已达1200m²。石墨热交换器的设计温度，除酚醛树脂浸渍的为170℃外，二乙烯基苯浸渍的可达320～500℃。在惰性气氛中，某些品种的石墨热交换器使用温度可高达800℃，乃至1200℃。而目前所使用的石墨热交换器在某些方面还有一定的缺陷，石墨虽属于脆性材料，但如果设计、制造与使用得当，石墨热交换器的使用寿命也很长，因此还需要对现有的石墨热交换器进行一定的改进，提高其各项理化性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种设备要求低、操作简便、高密度、高强度的特种石墨热交器材料；

本发明的另一目的在于提供一种工艺合理的特种石墨热交器材料的其制备方法。

本发明的一种特种石墨热交器材料，包括混合料和粘结剂，所述混合料和粘结剂的重量比为（70~75）:（25~30），所述混合料包括骨料和粉料，所述骨料为针状石油焦，所述粉料为特种石墨粉和半补强炭黑，所述粘结剂为中温煤沥青。

所述粘结剂中温煤沥青，软化点为83-86℃，结焦值为≥51%,灰分≤0.25%，喹啉不溶物≤0.30%。

本发明的一种特种石墨热交器材料，按重量百分含量计，所述针状石油焦的破碎粒径范围和含量为：

0.045μm＜粒径≤0.033μm 5~15wt%；

0.033μm＜粒径≤0.010μm 15~25wt%；

0.010μm＜粒径≤0.070μm 25~30wt%；

0＜粒径＜0.070μm 40~45wt%。

本发明的一种特种石墨热交器材料，按重量百分含量计，所述针状石油焦的破碎粒径范围与含量优选为：

0.045μm＜粒径≤0.033μm 5wt%；

0.033μm＜粒径≤0.010μm 15wt%；

0.010μm＜粒径≤0.070μm 30wt%；