1.4 Moagem secundária
A pasta é triturada, moída e peneirada em partículas de dezenas a centenas de micrômetros antes de ser misturada uniformemente. É usado como material de prensagem, denominado pó de prensagem. O equipamento para moagem secundária geralmente utiliza um moinho de rolos vertical ou moinho de bolas.
1.5 Formação
Ao contrário da extrusão e moldagem comuns,prensagem isostática de grafiteé formado usando tecnologia de prensagem isostática a frio (Figura 2). Encha o pó da matéria-prima no molde de borracha e compacte o pó por meio de vibração eletromagnética de alta frequência. Após a selagem, aspire as partículas de pó para esgotar o ar entre elas. Coloque-o em um recipiente de alta pressão contendo meio líquido, como água ou óleo, pressurize-o a 100-200MPa e pressione-o em um produto cilíndrico ou retangular.
De acordo com o princípio de Pascal, a pressão é aplicada a um molde de borracha através de um meio líquido como a água, e a pressão é igual em todas as direções. Desta forma, as partículas de pó não são orientadas na direção de enchimento no molde, mas são comprimidas numa disposição irregular. Portanto, embora a grafite seja anisotrópica nas propriedades cristalográficas, em geral, a grafite por prensagem isostática é isotrópica. Os produtos formados não possuem apenas formas cilíndricas e retangulares, mas também formas cilíndricas e de cadinho.
A máquina de moldagem por prensagem isostática é usada principalmente na indústria de metalurgia do pó. Devido à demanda de indústrias de ponta, como aeroespacial, indústria nuclear, ligas duras e eletromagnética de alta tensão, o desenvolvimento da tecnologia de prensagem isostática é muito rápido e tem a capacidade de fabricar máquinas de prensagem isostática a frio com cilindro de trabalho diâmetro interno de 3.000 mm, altura de 5.000 mm e pressão máxima de trabalho de 600 MPa. Atualmente, as especificações máximas das máquinas de prensagem isostática a frio utilizadas na indústria do carbono para a produção de grafite por prensagem isostática são Φ 2150 mm × 4700 mm, com pressão máxima de trabalho de 180 MPa.
1.6 Assar
Durante o processo de torra, ocorre uma reação química complexa entre o agregado e o ligante, fazendo com que o ligante se decomponha e libere uma grande quantidade de matéria volátil, ao mesmo tempo que sofre uma reação de condensação. Na fase de pré-aquecimento a baixa temperatura, o produto bruto se expande devido ao aquecimento e, no processo de aquecimento subsequente, o volume diminui devido à reação de condensação.
Quanto maior o volume do produto bruto, mais difícil é a liberação de matéria volátil, e a superfície e o interior do produto bruto estão sujeitos a diferenças de temperatura, expansão e contração térmica desiguais, o que pode levar a rachaduras no produto bruto.
Devido à sua estrutura fina, a prensagem isostática de grafite requer um processo de torrefação particularmente lento, e a temperatura dentro do forno deve ser muito uniforme, especialmente durante o estágio de temperatura onde os voláteis do asfalto são rapidamente descarregados. O processo de aquecimento deve ser realizado com cautela, com uma taxa de aquecimento não superior a 1 ℃/h e uma diferença de temperatura dentro do forno inferior a 20 ℃. Este processo leva cerca de 1-2 meses.
1.7 Impregnação
Durante a torrefação, a matéria volátil do alcatrão de carvão é descarregada. Poros finos são deixados no produto durante a descarga de gás e contração de volume, sendo quase todos poros abertos.
A fim de melhorar a densidade de volume, resistência mecânica, condutividade, condutividade térmica e resistência química do produto, pode ser utilizado o método de impregnação por pressão, que envolve a impregnação de piche de alcatrão de carvão no interior do produto através de poros abertos.
O produto precisa ser pré-aquecido primeiro e depois aspirado e desgaseificado no tanque de impregnação. Em seguida, o asfalto de alcatrão de hulha derretido é adicionado ao tanque de impregnação e pressurizado para permitir que o agente impregnante asfáltico entre no interior do produto. Normalmente, a grafite por prensagem isostática passa por vários ciclos de torra por impregnação.
1.8 Grafitização
Aqueça o produto calcinado a cerca de 3.000 ℃, organize a rede de átomos de carbono de maneira ordenada e complete a transformação de carbono em grafite, que é chamada de grafitização.
Os métodos de grafitização incluem o método Acheson, método de conexão térmica interna em série, método de indução de alta frequência, etc. O processo Acheson normal leva aproximadamente 1-1,5 meses para que os produtos sejam carregados e descarregados do forno. Cada forno pode processar de várias toneladas a dezenas de toneladas de produtos torrados.
Horário da postagem: 29 de setembro de 2023