1.4 Rectification secondaire
La pâte est broyée, broyée et tamisée en particules de plusieurs dizaines à centaines de micromètres avant d'être mélangée uniformément. Il est utilisé comme matériau de pressage, appelé poudre à presser. L'équipement de broyage secondaire utilise généralement un broyeur à rouleaux verticaux ou un broyeur à boulets.
1.5 Formage
Contrairement à l'extrusion et au moulage ordinaires,graphite de pressage isostatiqueest formé à l’aide de la technologie de pressage isostatique à froid (Figure 2). Remplissez la poudre de matière première dans le moule en caoutchouc et compactez la poudre par vibration électromagnétique à haute fréquence. Après le scellage, aspirez les particules de poudre pour évacuer l'air entre elles. Placez-le dans un récipient à haute pression contenant un milieu liquide tel que de l'eau ou de l'huile, mettez-le sous pression à 100-200 MPa et pressez-le pour en faire un produit cylindrique ou rectangulaire.
Selon le principe de Pascal, une pression est appliquée sur un moule en caoutchouc à travers un milieu liquide tel que de l'eau, et la pression est égale dans toutes les directions. De cette manière, les particules de poudre ne sont pas orientées dans le sens de remplissage dans le moule, mais sont comprimées selon une disposition irrégulière. Par conséquent, bien que le graphite soit anisotrope en termes de propriétés cristallographiques, dans l’ensemble, le graphite de pressage isostatique est isotrope. Les produits formés ont non seulement des formes cylindriques et rectangulaires, mais également des formes cylindriques et en creuset.
La machine de moulage par pressage isostatique est principalement utilisée dans l'industrie de la métallurgie des poudres. En raison de la demande des industries haut de gamme telles que l'aérospatiale, l'industrie nucléaire, les alliages durs et l'électromagnétique haute tension, le développement de la technologie de pressage isostatique est très rapide et elle a la capacité de fabriquer des machines de pressage isostatique à froid avec un cylindre de travail. diamètre intérieur de 3 000 mm, hauteur de 5 000 mm et pression de service maximale de 600 MPa. À l'heure actuelle, les spécifications maximales des machines de pressage isostatique à froid utilisées dans l'industrie du carbone pour produire du graphite par pressage isostatique sont de Φ 2 150 mm × 4 700 mm, avec une pression de service maximale de 180 MPa.
1.6 Cuisson
Au cours du processus de grillage, une réaction chimique complexe se produit entre l'agrégat et le liant, provoquant la décomposition du liant et la libération d'une grande quantité de matières volatiles, tout en subissant également une réaction de condensation. Lors de l'étape de préchauffage à basse température, le produit brut se dilate en raison du chauffage et lors du processus de chauffage ultérieur, le volume diminue en raison de la réaction de condensation.
Plus le volume du produit brut est grand, plus il est difficile de libérer des matières volatiles, et la surface et l'intérieur du produit brut sont sujets à des différences de température, à une dilatation et une contraction thermiques inégales, ce qui peut entraîner des fissures dans le produit brut.
En raison de sa structure fine, le graphite pressé isostatique nécessite un processus de grillage particulièrement lent et la température à l'intérieur du four doit être très uniforme, en particulier pendant la phase de température où les substances volatiles de l'asphalte sont rapidement évacuées. Le processus de chauffage doit être effectué avec prudence, avec une vitesse de chauffage ne dépassant pas 1 ℃/h et une différence de température à l'intérieur du four inférieure à 20 ℃. Ce processus prend environ 1 à 2 mois.
1.7 Imprégnation
Pendant la torréfaction, les matières volatiles du brai de goudron de houille sont évacuées. Des pores fins sont laissés dans le produit pendant la décharge de gaz et la contraction du volume, qui sont presque tous des pores ouverts.
Afin d'améliorer la densité volumique, la résistance mécanique, la conductivité, la conductivité thermique et la résistance chimique du produit, la méthode d'imprégnation sous pression peut être utilisée, qui consiste à imprégner le brai de goudron de houille à l'intérieur du produit à travers des pores ouverts.
Le produit doit d'abord être préchauffé, puis aspiré et dégazé dans la cuve d'imprégnation. Ensuite, l'asphalte de goudron de houille fondu est ajouté au réservoir d'imprégnation et mis sous pression pour permettre à l'asphalte d'imprégnation de pénétrer à l'intérieur du produit. Habituellement, le graphite par pressage isostatique subit plusieurs cycles de torréfaction par imprégnation.
1.8 Graphitisation
Chauffez le produit calciné à environ 3 000 ℃, disposez le réseau d'atomes de carbone de manière ordonnée et terminez la transformation du carbone en graphite, appelée graphitisation.
Les méthodes de graphitisation comprennent la méthode Acheson, la méthode de connexion en série thermique interne, la méthode d'induction haute fréquence, etc. Le processus Acheson habituel prend environ 1 à 1,5 mois pour que les produits soient chargés et déchargés du four. Chaque four peut traiter plusieurs tonnes à plusieurs dizaines de tonnes de produits torréfiés.
Heure de publication : 29 septembre 2023