[发明专利]一种制备高强度碳素材料的生产方法及生产设备

权利要求书

1.一种制备高强度碳素材料的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：

A、准备原料，刮取沥青焦磨粉除尘器上聚集的细粉、收集锂电池负极材料微粉、选取碳纤维；

B、物料混捏，依次逐层向混捏锅内加入步骤A得到的细粉、微粉和碳纤维，启动混捏锅初步混捏2-3min，然后加热至50-60℃并继续混捏6-7min；在混捏的同时向混捏锅内均匀洒水使混捏锅内物料湿润，加热至130-140℃并继续混捏80-100min；

C、粘接混捏，向步骤B中加热后的混捏锅内加入液态的粘结剂，升温至170-190℃，混捏45-50min，得到糊料；

D、出锅轧制，将步骤C中的糊料从混捏锅倒出后经过4次轧制，得到轧片；

E、制粉，将步骤D中的轧片磨粉至粒径为D505-8um，得到二次粉；

F、制坯，步骤E中的二次粉经过150-180Mpa等静压成型，得到生坯；

G、焙烧，将步骤F中的生坯进行焙烧，然后进行石墨化，得到成品高强度碳素材料；

所述混捏锅包括锅体(1)、锅盖(2)、混捏轴(3)、混捏电机(4)和传动机构(5)，所述锅体(1)呈上端开口的长方体壳体状，所述锅盖(2)可开合设置于锅体(1)的上端开口处，两个所述混捏轴(3)横向设置于锅体(1)内，混捏轴(3)两端分别转动设置于锅体(1)两端，混捏轴(3)中部呈Z形，所述混捏电机(4)固定设置于锅体(1)一端，混捏电机(4)通过所述传动机构(5)与两个混捏轴(3)传动连接；

所述传动机构(5)包括传动轴(501)、第一主动齿轮(502)、第二主动齿轮(503)、第一从动齿轮(504)、第二从动齿轮(505)、大齿圈(506)和传动齿轮(507)，所述传动轴(501)横向设置于锅体(1)端面外侧中心处，传动轴(501)一端与锅体(1)转动连接、另一端与混捏电机(4)传动连接，所述第一主动齿轮(502)和第二主动齿轮(503)均固定套合于传动轴(501)，第二主动齿轮(503)位于第一主动齿轮(502)靠近锅体(1)的一侧，所述大齿圈(506)与传动轴(501)同轴设置且转动设置于锅体(1)端面外侧，所述传动齿轮(507)位于第二主动齿轮(503)与大齿圈(506)之间且与锅体(1)转动连接，传动齿轮(507)一侧与第二主动齿轮(503)啮合、另一侧与大齿圈(506)圆周内侧啮合，所述第一从动齿轮(504)和第二从动齿轮(505)分别固定套合于两个所述混捏轴(3)伸出锅体(1)的一段，第一从动齿轮(504)与第一主动齿轮(502)相互啮合，第二从动齿轮(505)与大齿圈(506)圆周外侧相互啮合；

所述锅盖(2)内设置有喷淋槽(6)，所述喷淋槽(6)下侧均布有多个喷淋口，锅盖(2)上侧设置有储液仓(7)，所述储液仓(7)底面为下凸的弧面，储液仓(7)底面中心处连通至喷淋槽(6)中部，储液仓(7)上部呈竖直圆管状且朝向储液仓(7)与喷淋槽(6)连通处。

2.根据权利要求1所述的一种制备高强度碳素材料的生产方法，其特征在于，所述细粉、微粉、粘结剂三种物料之间的重量比为68:15:17，细粉、微粉、粘结剂三种物料的总重量与碳纤维的重量之比为100:3。

3.根据权利要求2所述的一种制备高强度碳素材料的生产方法，其特征在于，所述步骤A中细粉的粒径为D10 0.98um、D50 5.52um、D90 15.68um，细粉含灰分不高于0.35wt％、含硫不高于0.30wt％，微粉的粒径为D10 0.98um、D50 5.52um、D90 15.68um，微粉含灰分不高于0.1wt％、含硫不高于0.22wt％，碳纤维含碳量高于95wt％。

4.根据权利要求1所述的一种制备高强度碳素材料的生产方法，其特征在于，所述第一主动齿轮(502)的模数和第二主动齿轮(503)的模数相同且第一主动齿轮(502)的齿数大于第二主动齿轮(503)的齿数；

所述大齿圈(506)圆周外侧和第一主动齿轮(502)模数相同且齿数相等；

所述第一从动齿轮(504)和第二从动齿轮(505)模数相同且齿数相等。