Способ приготовления коксо-пековойКОМпОзиции для углЕРОдНыХ издЕлий Советский патент 1981 года по МПК C01B31/02 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОКСО-ПЕКОВОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к способам изготовления высоконаполненных композиционных углеродных материалов на основе углеродного наполнителя и жид кого связующего, а более конкретно к способам приготовления композиций путем фракционирования наполнителя и дальнейшего его смешивания со связую щим. Высоконаполненные композиционные углеродные материалы находят сегодня в промышленности широкое применение. К ним, в первую очередь, относится большая группа различных углеродных материалов - обожженные и графитйраванные электроды,конструкционные угле родные материалы,анодная масса и анод для алюминиевых электролизеров и т.п Углеродные материалы широко применяются в качестве электродов, тиглей, изложниц в металлургической промьвяленности при выплавке высокакачественных сталей, алюминия, при разливке жидких металлов в качестве контей нерных материалов и нагревателей, в электронной промышленности и в други отраслях народного хозяйства. Известен способ приготовления кок со-пековой композиции,заключающийся в том, что сначала смешивают крупную фракцию с частью связующего, а затем добавляют оставшуюся часть связующего и мелкую фракцию и проводят совместное смешивание 1. Известный способ не обеспечивает равномерное распределение тонких фракций по поверхности крупных зерен, особенно при высоких содержаниях тонких фракций в композиции и при высоких значениях их дисперсности. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ получения пеко-коксовой композиции для получения углеродных изделий,включающий разделение измельченного кокса на фракции, смешение кокса фракции 0,1-5 мм со всем количеством пека, добавление к смеси кокса фракции менее О,i мм и последуиадее перемешивание 2, Однако известный способ не обеспечивает получение однородной композиции из-за высокой агрегации тонких фракций наполиителя, что приводит к получению углеродного материала с недостаточно высокой равноплотностью, плотностью и прочностью. Цель изобретения - равномерное распредел)8ние частиц наполнителя различной крупиости по всему объему композиции для повышения равнеплотности и пов1лиения физико-механических характеристик углеродных изделий.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый способ включает разделение измельченного кокса на фраквхии ,С1 -0,09мм и +0,09-3,0 мм, смешение кокса фракции +0,01-0,09 мм с пеком, добавление к смеси кокса фракции -Ю,09-3,О мм и последующее перемешивание.

Такой порядок введения указанных фракций кокса при приготовлении коксо-пековой композиции обеспечивает более равномерное распределение частиц кокса в пеке, вследствие интенсивного протекания процесса смачиваиия, способствующего образованию однородной композиции (без образования комков), что определяет более равномерную плотность по объему заготовок, плотность и прочность.

П .р и м е .р. Измельченный нефтяно прокаленный кокс марки КНПС (ГОСТ 3278-62) разделяют на две фракции: фракцию с размерёши частиц +0,01 0,09 мм (46 вес. %) и фракцию +0,093,0 мм(54 вес. %). Сначала загружают в смесительную машину фракцию кокса с размерами частиц +0,01-0,09 мм и подогревают до температуры . Затем в машину заливают (19 вес. %) среднетемпературного калюнноугольного пека (ГОСТ 10200-62), нагретого до температуры 140С и перемешивают в

Физико. механические характеристики графитированного материала

течение 30 мин. В результате перемешивания получают однородную пастообразную массу. Затем в нее вводят фракцию кокса с размерами частиц +0,09-3,0мм и перемешивают еще 30 мин при температуре 130с. Из полученной коксо-пековой композиции прессуют заготовки диаметром 205 мм и высотой 380 мм при 60 С и удельном давлении 600 кг/см. Затем отпрессованные заготовки обжигают в промьииленных печах в коксовой засыпке до 13.00 С со скоростью с выдержкой при конечной температуре в течение 30 ч. Выгрузку производят через 90 ч после отключения печи. Обожженные заготовки графитируют в графитовой засыпке в промышленных печах графитации до со скоростью и выдерживают при конечной температуре 24 ч. Выгрузку производят на 8 cyrkit после отключения печи.

Для сравнения изготовили углеродный материал по известному способу.

Разноплотность графитированного материал а оценивали по величине коэффициента вариации, который вычисляют как отношение суммы среднеквадратичных отклонений кажущейся плотности по объему заготовки к среднему значению кажущейся плотности.

В таблице приведены сравнительные характеристики углеродного материала, полученного с использованием предлагаемого, и известного способов.