"способ получения мелкозернистогографитового материаа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1!) 508472

Соаз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-зу (22) Заявлено 15.08.73 (21) 1958296/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.-" С 01В 31 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 661.666.2 (088.8) Опубликовано 30.03.76. Бюллетень № 12 ро делам изобретений н открытий

Дата опубликования описания 15.06.76 (72) Авторы изобретения

П. Ф. Лаврухин, Г. А. Тупова, T. П. Маруева, Л. В. Новак, О. А. Кирпиченко и Г. K. Вавилкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ГРАФИТОВОГО МАТЕРИАЛА.Изобретение относится к способу получения мелкозернистого графитового материала, используемого з качестве конструкционного»атериала в различных отраслях техники.

Известен способ пол, чения графитового мелкозернистого материала на основе прокаленного кокса и высокотемпературного пека, зкгпочающий предварительный размол кокса, введение пека, совместный размол и смешение пека с коксом, прессование, обжиг и графитацию. Однако по такому способу при совместном размоле и смешении кокса с пеком происходит переход пека в пластическое состояние, что ухудшает взаимодействие кокса с пеком, повышает анизотропность и ухудшает физико-механические характеристики получаемого графитового материала, Целью изобретения является повышение физико-механических характеристик полученного )материала и улучшение его изотропности.

Это достигается тем, что предварительный размол кокса ведут с добавлением 10—

40 зес. % твердой двуокиси углерода при температуре от минус 20 до 0 С в течение

2 — 10 мин.

Указанное количество твердой двуокиси углевода обеспечивает надежный режим размола и качество получаемого пресс-порошка.

Менее 10 зес. % твердой двуокиси углерода эффекта не дает из-за быстрого испарения, более 40 вес. » — переполняет свободное рабочее пространство вибрационной мельницы и препятствует размо1) массы.

5 В процессе вибропомола твердая двуокись углерода постепенно переходит в газообразное состояние, образуя среду, предохраняющую сзсжеобразованные поверхности кокса от окисления, улучшая тем самым его взаимо10 действие со связующим.

При 31ом твердая двуокись углерода отннмаег тепло нагрезаемых от соударений металлических мелющих тел (число вибраций в мннут1 1500), что повышает дробимость про15 каленного углеродного наполнптеля и предохраняет пек от его перехода из твердого в пласт:тчное состояние.

Спо 00 заключается з следующем.

20 Прокаленный кокс (размер зерен менее

1 мм) с добавкой 10 40% от веса кокса твердой .зускис,. углерода (углекислоты) в виде кускоз размером не более 80 мм загружают з в,.брационную мельницу и подвергают раз25 молу ": течение 2 — 10 мнн прн температуре минуc 20 — 0 С, затем вводят каменноугольный пек з количестве 32 — 35 вес. о о с температурой размягчения 135 — 150 С;: продолжают размол з течение 10 — 20 мин до получения

30 пр" с.. -,орошка.

508472

3 пресс-порошка

Содержание фракции на c:(те, /э

1,0

8,0

910 (<оличество твердой двуокиси углерода, Без добавки твердой дву0киси углерода

Образцы

Показатели

15

1,53

ЗОО

),68

630

1,61

660

Объемный вес, г/смл

1,60

11

650

650

14,5

15,5

6,0

6,5

7,0

20 †15

20 †20

20 †25

20 †10

20 †15

20 †20

20 †25

7,6

5,9

6,5

7,0

7,5

291

281

Гранулометрический состав представлен ниже.

Размер я::.ñê сита, мм

0,15

0,09

Остаток (менее 0.09)

Цикл обработки можно повторить с полученным пресс-порошком.

Из приготовленного пресс-порошка формуют блоки диаметром до 500 мм в необогреваемой пресс-форме прн комнатной температуре и удельном давлении 300 700 кгс/см .

Опрсссопанные блоки обжигают по 380-часовому графику со следующей скоростью подъема температуры.

Температура, С Скоро ть, 0 С/час

До 400 о

400 †6 2

600 †8 3

1000 †11 5

1100 †13 8

Выдержка при температуре 1300 С 24 час.

Обожженны" блоки графитируют до 2500 С со скоростью годъема температуры 40 C/÷àñ.

Продолжительность процесса 60 час.

Предел прочности при сжатии, к ге/см

Удельное электрическое сопротивление, ом.мм /м

Коэффициент термического расширения (10 В 1, грзд) ири температуре, -С:

20 †10

Предел прочности при изгибе, к гс/см

Из приведенной таблицы видно, что графитозый материал, полученный IIQ описываемому способу, более изотропен и обладает более высокими физико-механическими характеристиками, чем материал, полученный по известному способу.

П р и M ер. В вибрационную мельницу емкостью 400 л загружают 27 кг прокаленного кокса марк:: КНПС (ГОСТ 3278 — 62) с крупностью зерна менее 1 мм и 5 кг твердой дву5 ок IcH углерода, размалывают кокс в присутствии твердой двуокиси углерода в течение

5 мин в интервале температур от минус 20 до

0 С. Затем в работающую вибрационную мельницу загружак)т 13 кг твердого пека с

10 температурой размягчения 140 С и крупностью зерна менее 10 мм и проводят совместный размол кокса с пеком в течение 10 мин.

После выгрузки пресс-порошка цикл повторяют. Из полученного таким образом пресс-по15 рошка прессуют при уд. давлении 600 кгс/см блоки диаметром 3 -10)(300 мм. Блок:s обнвиганп го 380- асовом графику, а затем графитнруют до 2500 С.

20 Для сравнения готовят графитированные блоки по примеру, но без добавления твердой двуокиси углерода (известный способ) .

В таблице представлены данные по физикомеханическим характеристикам образцов, вы25 резанных параллельно (1) и перпендикулярно (11) оси прессования из графитового материала, полученного по известному (без добавления твердой двуокиси углерода) и предлагаемому способам.

Формула изобретения

ЗО Способ получения мелкозернистого графитового материала на основе прокаленного кокса и высокотемпературного пека, включающий предварительный размол кокса, введение пека, совместный размол и смешение пе508472

Составитель Т. Ильинская

Техред Т. Трусова

Корректор Н. Аук

Редактор T. Пилипенко

Заказ !160 4 Изд. № 1249 Тира.к 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 ка с коксом, прессование, оожиг и графитацию, отличающийся тем, что, с целью повышения и улучшения изотропности физико-механических характеристик материала, 6 предварительный размол кокса ведут с добавлением 10 — 40 вес. % твердой двуокиси углерода при температуре от минус 20 до 0 С в течение 2 — 10 мин,