1.4 Rettifica secondaria
La pasta viene frantumata, macinata e setacciata in particelle di dimensioni da decine a centinaia di micrometri prima di essere miscelata uniformemente.Viene utilizzato come materiale pressante, chiamato polvere pressante.L'attrezzatura per la macinazione secondaria utilizza solitamente un mulino a rulli verticali o un mulino a sfere.
1.5 Formatura
A differenza dell'estrusione e dello stampaggio ordinari,grafite pressata isostaticaè formato utilizzando la tecnologia di pressatura isostatica a freddo (Figura 2).Riempire la polvere della materia prima nello stampo di gomma e compattare la polvere tramite vibrazioni elettromagnetiche ad alta frequenza.Dopo la sigillatura, aspirare le particelle di polvere per eliminare l'aria tra di loro.Posizionarlo in un contenitore ad alta pressione contenente mezzi liquidi come acqua o olio, pressurizzarlo a 100-200 MPa e pressarlo in un prodotto cilindrico o rettangolare.
Secondo il principio di Pascal, la pressione viene applicata ad uno stampo in gomma attraverso un mezzo liquido come l'acqua e la pressione è uguale in tutte le direzioni.In questo modo le particelle di polvere nello stampo non sono orientate nella direzione di riempimento, ma vengono compresse in una disposizione irregolare.Pertanto, sebbene la grafite abbia proprietà cristallografiche anisotrope, nel complesso la grafite pressata isostatica è isotropa.I prodotti formati non hanno solo forme cilindriche e rettangolari, ma anche forme cilindriche e a crogiolo.
La pressa isostatica viene utilizzata principalmente nell'industria della metallurgia delle polveri.A causa della domanda di industrie di fascia alta come l'aerospaziale, l'industria nucleare, le leghe dure e l'elettromagnetismo ad alta tensione, lo sviluppo della tecnologia di pressatura isostatica è molto rapido e ha la capacità di produrre presse isostatiche a freddo con un cilindro di lavoro diametro interno di 3000 mm, altezza di 5000 mm e pressione di esercizio massima di 600 MPa.Attualmente, le specifiche massime delle presse isostatiche a freddo utilizzate nell'industria del carbonio per la produzione di grafite pressata isostatica sono Φ 2150 mm × 4700 mm, con una pressione di esercizio massima di 180 MPa.
1.6 Cottura
Durante il processo di tostatura, si verifica una reazione chimica complessa tra l'aggregato e il legante, che provoca la decomposizione del legante e il rilascio di una grande quantità di sostanze volatili, subendo anche una reazione di condensazione.Nella fase di preriscaldamento a bassa temperatura il prodotto grezzo si espande per effetto del riscaldamento, mentre nel successivo processo di riscaldamento il volume si restringe per effetto della reazione di condensazione.
Maggiore è il volume del prodotto grezzo, più difficile è rilasciare sostanze volatili e la superficie e l'interno del prodotto grezzo sono soggetti a differenze di temperatura, espansione e contrazione termica non uniforme, che possono portare a crepe nel prodotto grezzo.
A causa della sua struttura fine, la grafite pressata isostatica richiede un processo di tostatura particolarmente lento e la temperatura all'interno del forno dovrebbe essere molto uniforme, soprattutto durante la fase di temperatura in cui i volatili dell'asfalto vengono rapidamente scaricati.Il processo di riscaldamento deve essere eseguito con cautela, con una velocità di riscaldamento non superiore a 1 ℃/h e una differenza di temperatura all'interno del forno inferiore a 20 ℃.Questo processo richiede circa 1-2 mesi.
1.7 Impregnazione
Durante la tostatura vengono scaricate le sostanze volatili della pece di catrame di carbone.Durante lo scarico del gas e la contrazione del volume, nel prodotto rimangono pori fini, quasi tutti pori aperti.
Per migliorare la densità volumetrica, la resistenza meccanica, la conduttività, la conduttività termica e la resistenza chimica del prodotto, è possibile utilizzare il metodo di impregnazione a pressione, che prevede l'impregnazione della pece di catrame di carbone all'interno del prodotto attraverso i pori aperti.
Il prodotto deve essere prima preriscaldato, quindi aspirato e degasato nella vasca di impregnazione.Quindi, l'asfalto di catrame di carbone fuso viene aggiunto al serbatoio di impregnazione e pressurizzato per consentire all'asfalto dell'agente impregnante di entrare all'interno del prodotto.Di solito, la grafite pressata isostatica viene sottoposta a più cicli di tostatura per impregnazione.
1.8 Grafitizzazione
Riscalda il prodotto calcinato a circa 3000 ℃, disponi il reticolo di atomi di carbonio in modo ordinato e completa la trasformazione dal carbonio alla grafite, chiamata grafitizzazione.
I metodi di grafitizzazione includono il metodo Acheson, il metodo di connessione in serie termica interna, il metodo di induzione ad alta frequenza, ecc. Il normale processo Acheson richiede circa 1-1,5 mesi per il caricamento e lo scarico dei prodotti dal forno.Ogni forno può gestire da diverse tonnellate a decine di tonnellate di prodotti tostati.
Orario di pubblicazione: 29 settembre 2023