專利名稱：一種復(fù)合碳塊及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合碳塊及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
在電化學(xué)鋁、氟化鹽等生產(chǎn)過程中，陽極碳塊處于硫酸根，硝酸、堿、鈹離子、冰晶一氧化鋁熔鹽電解質(zhì)這中，承受著高溫、電解質(zhì)及電解過程的復(fù)雜反應(yīng)生成物，還有電磁場熱沖擊的作用，因此，電解槽的陽極碳塊的破損是很嚴(yán)重的，引起電化學(xué)碳塊破損腐蝕的原因主要有以下幾個方面1.陽極材料的膨脹與收縮；2.氟化鹽、硫酸根，硝酸、堿、鈹離子向碳塊內(nèi)襯的侵入；3.電解質(zhì)和鋁根滲透；4.電化學(xué)化學(xué)腐蝕；5.空氣氧化；6.內(nèi)襯材料的質(zhì)量；7.內(nèi)襯砌筑質(zhì)量；8.電解槽預(yù)熱、起動、操作、管理方面的原因，因此如何解決電化學(xué)·碳塊的破損問題，是本領(lǐng)域研究的一大難題?，F(xiàn)在碳塊的生產(chǎn)工藝采用的工藝是使用原材料(石油焦、電煅無煙煤、石墨化碎)加煤浙青——混合(捏)——成形——焙燒——浸潰——石墨化——外尺寸加工——成品，這樣制成的碳塊存在不耐腐蝕，使用壽命短，生產(chǎn)成本較高的缺點(diǎn)，而且造成電化學(xué)使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐腐蝕，使用壽命長，生產(chǎn)成本低，且電化學(xué)使用壽命縮長的復(fù)合碳塊及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種復(fù)合碳塊，其特征在于由石油焦、石墨化焦、煤浙青、超細(xì)碳化硅粉經(jīng)細(xì)粉、糊料多次軋輥、等靜壓成型、焙燒、石墨化制成，所述各成分的質(zhì)量百分比如下石油焦67 69%，煤浙青28 30%，碳化硅粉I 2%，石墨化焦粉2 3%。上述復(fù)合碳塊的生產(chǎn)工藝，包括如下過程
(1)先將石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉細(xì)粉為500目的粉末；
(2)按質(zhì)量百分比取石油焦67 69%，煤浙青28 30%、碳化硅粉I 2%在混捏鍋內(nèi)混合，并160-170°C下混捏；
(3)將混捏后的糊料多次軋棍成3_厚的薄片；
(4)將軋輥后的薄片進(jìn)懸輥磨磨粉成200目的細(xì)粉；
(5)細(xì)粉進(jìn)模壓機(jī)等靜壓成生坯碳塊；
(7)然后在2200-2700°C加入質(zhì)量百分比2 3%的石墨化焦粉石墨化，可獲得碳塊；
(8)在所得碳塊表面涂上高溫抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高溫抗氧化涂料是用質(zhì)量百分比氧化鋯10-12%、氧化鋁15-17%、氧相硅8-10%的超細(xì)粉料，加水60 65%和8 10%懸浮劑，經(jīng)高速攪拌，形成乳狀膠凝物。本發(fā)明采用等靜壓生產(chǎn)密度同性石墨，超細(xì)高純石墨，特別研究在碳塊表面涂覆一種高溫抗氧化涂料，高溫涂料(或成涂膠狀)采用氧化鋯、氧化鋁，超細(xì)粉膠，涂覆在碳塊表面。本發(fā)明所得碳塊不是一般質(zhì)量的碳塊，是一種等靜壓特種石墨，同時采用高溫抗氧化涂料涂覆一薄層和采用高溫抗氧化涂料直接浸潰，不同以往的二次焙燒，完全可以解決高溫抗氧化問題，并且不腐蝕碳塊，延長設(shè)備壽命，降低碳的排放，抗渣性好，不損失碳塊導(dǎo)電性，電阻率能保持在10-15 μ Ω · m。
具體實(shí)施例方式根據(jù)具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如下
實(shí)施例I
(1)先將石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉細(xì)粉為500目的粉末；
(2)按質(zhì)量百分比取石油焦67.5g，煤浙青28 g、碳化硅粉I g在混捏鍋內(nèi)混合，并在160-170°C下混捏；· (3)將混捏后的糊料多次軋棍成3_厚的薄片；
(4)將軋輥后的薄片進(jìn)懸輥磨磨粉成200目的細(xì)粉；
(5)細(xì)粉進(jìn)模壓機(jī)等靜壓成生坯碳塊；
(6)制得生坯碳塊在焙燒爐中，在1100 1250°C下焙燒；
(7)然后在2200-2700°C加入質(zhì)量百分比2.5g的石墨化焦粉石墨化，可獲得碳塊；
(8)在所得碳塊表面涂上高溫抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高溫抗氧化涂料是用質(zhì)量百分比氧化鋯10-12%、氧化鋁15-17%、氧相硅8-10%的超細(xì)粉料，加水60 65%和8 10懸浮劑，經(jīng)高速攪拌，形成乳狀膠凝物。制得成品碳塊參數(shù)如下電阻率9. I μ Ω · m，抗折強(qiáng)度35Mpa，導(dǎo)熱率108w/k · m。實(shí)施例2
(1)先將石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉細(xì)粉為500目的粉末；
(2)按質(zhì)量百分比取石油焦69g，煤浙青28g、碳化硅粉2g在混捏鍋內(nèi)混合，并在160-170°C下混捏；
(3)將混捏后的糊料多次軋棍成3_厚的薄片；
(4)將軋輥后的薄片進(jìn)懸輥磨磨粉成200目的細(xì)粉；
(5)細(xì)粉進(jìn)模壓機(jī)等靜壓成生坯碳塊；
(6)制得生坯碳塊在焙燒爐中，在1100 1250°C下焙燒；
(7)然后在2200-2700°C加入質(zhì)量百分比2g的石墨化焦粉石墨化，可獲得碳塊；
(8)在所得碳塊表面涂上高溫抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高溫抗氧化涂料是用質(zhì)量百分比氧化鋯10-12%、氧化鋁15-17%、氧相硅8-10%的超細(xì)粉料，加水60%和懸浮劑，經(jīng)高速攪拌，形成乳狀膠凝物。其中高溫抗氧化涂料中采用氧化鋯10-12%、氧化鋁15-17%、氧相硅8_10%的超細(xì)粉料，加水60 65%和8 10懸浮劑，經(jīng)高速攪拌，形成乳狀膠凝物。制得成品碳塊參數(shù)如下電阻率10μ Ω · m，抗折強(qiáng)度31Mpa，導(dǎo)熱率117w/k · m。實(shí)施例3
(1)先將石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉細(xì)粉為500目的粉末；
(2)按質(zhì)量百分比取石油焦67g，煤浙青30g、碳化硅粉I.5 g在混捏鍋內(nèi)混合，并在160-170°C下混捏；
(3)將混捏后的糊料多次軋棍成3_厚的薄片；(4)將軋輥后的薄片進(jìn)懸輥磨磨粉成200目的細(xì)粉；
(5)細(xì)粉進(jìn)模壓機(jī)等靜壓成生坯碳塊；
(6)制得生坯碳塊在焙燒爐中，在1100 1250°C下焙燒；
(7)然后在2200-2700°C加入質(zhì)量百分比I.5g的石墨化焦粉石墨化，可獲得碳塊；
(8)在所得碳塊表面涂上高溫抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高溫抗氧化涂料是用質(zhì)量百分比氧化鋯10-12%、氧化鋁15-17%、氧相硅8-10%的超細(xì)粉料，加水60 65%和8 10懸浮劑，經(jīng)高速攪拌，形成乳狀膠凝物。制得成品碳塊參數(shù)如下電阻率9. 5 μ Ω ·ι ，抗折強(qiáng)度33Mpa，導(dǎo)熱率110w/k ·πι。
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本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.ー種復(fù)合碳塊，其特征在于由石油焦、石墨化焦、煤浙青、超細(xì)碳化硅粉經(jīng)細(xì)粉、糊料多次軋輥、等靜壓成型、焙燒、石墨化制成，所述各成分的質(zhì)量百分比如下石油焦67 69%,煤浙青28 30%，碳化硅粉I 2%，石墨化焦粉2 3%。
2.權(quán)利要求I所述復(fù)合碳塊的生產(chǎn)エ藝，其特征在于包括如下過程 (1)先將石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉細(xì)粉為500目的粉末； (2)按質(zhì)量百分比取石油焦67 69%，煤浙青28 30%，碳化硅粉I 2%在混捏鍋內(nèi)混合，并160-170°C下混捏； (3)將混捏后的糊料多次軋棍成3_厚的薄片； (4)將軋輥后的薄片進(jìn)懸輥磨磨粉成200目的細(xì)粉； (5)細(xì)粉進(jìn)模壓機(jī)等靜壓成生坯碳塊； (6)制得生坯碳塊在焙燒爐中，在1100 1250°C下焙燒； (7)然后在2200-2700°C加入質(zhì)量百分比2 3%的石墨化焦粉石墨化，可獲得碳塊； (8)在所得碳塊表面涂上高溫抗氧化涂料后，得成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述高溫抗氧化涂料是用質(zhì)量百分比氧化鋯10-12%、氧化鋁15-17%、氧相硅8-10%的超細(xì)粉料，加水60 65%和8 10懸浮齊U，經(jīng)高速攪拌，形成乳狀膠凝物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合碳塊及其生產(chǎn)工藝，其特征在于由石油焦、石墨化焦、煤瀝青、超細(xì)碳化硅粉經(jīng)細(xì)粉、糊料多次軋輥、等靜壓成型、焙燒、石墨化制成，所述各成分的質(zhì)量百分比如下石油焦67～69%，煤瀝青28～30%，碳化硅粉1～2%，石墨化焦粉2～3%。本發(fā)明所得碳塊不是一般質(zhì)量的碳塊，是一種等靜壓特種石墨，同時采用高溫抗氧化涂料涂覆一薄層和采用高溫抗氧化涂料直接浸漬，不同以往的二次焙燒，完全可以解決高溫抗氧化問題，并且不腐蝕碳塊，延長設(shè)備壽命，降低碳的排放，抗渣性好，不損失碳塊導(dǎo)電性，電阻率能保持在10-15μΩ·m。
文檔編號C04B35/532GK102786310SQ20121024803
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者李厚獻(xiàn), 李 真, 謝有贊 申請人:湖南汨特科技新材料股份有限公司