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 estrutura dos 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