一种利用回收石墨物料生产的石墨制品及加工方法与流程

文档序号:16012868发布日期:2018-11-20 21:01阅读:407来源:国知局
本发明涉及化工加工领域,尤其涉及一种利用回收石墨物料生产的石墨制品及加工方法。
背景技术
在碳素生产厂家产品经石墨化后,就销售到下游客户,下游客户根据图纸把石墨经机加工做成成品,在机加工工序,需要用到锯床、车床、铣床等,在加工石墨制品过程中会产生大量的石墨颗粒和细的石墨粉,然而传统的加工工艺中,产生的大量石墨颗粒和石墨粉则被丢弃了,造成了大大的浪费,也浪费了成本,即使很多工厂将废气的石墨颗粒回收了,但是也没有将石墨颗粒得到很好的利用,也没有拿该石墨去制造新产品。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术点的不足,避免石墨加工过程中产生的石墨颗粒和石墨粉被浪费,而提供了一种利用回收石墨物料生产的石墨制品及加工方法,本发明工艺简单,将回收的石墨物料合理利用,制造出石墨新产品,该石墨制品用于换热器、化工领域,本发明所制备的石墨制品降低成本,节约环保。本发明的目的是通过如下措施来实现的:一种利用回收石墨物料生产的石墨制品,由以下原料组成,石墨颗粒、石墨粉、树脂,其中各组分原料重量份数为:石墨颗粒50-60份,石墨粉38-45份,树脂15-20份。优选的,各组分原料的重量份数为:石墨颗粒55份,石墨粉41份,树脂18份。优选的,所述石墨颗粒由以下粒径的石墨颗粒组成:6-4mm石墨颗粒,4-2mm石墨颗粒,2-1mm石墨颗粒,1-0.075mm石墨颗粒,其中各粒径石墨颗粒的重量比为:6-4mm石墨颗粒28-34%,4-2mm石墨颗粒22-28%,2-1mm石墨颗粒20-25%,1-0.075mm石墨颗粒18-22%。优选的,所述石墨粉的粒径为70-80μm。上述的一种利用回收石墨物料生产的石墨制品的加工方法,包括如下步骤:(1)准备原料,称取石墨颗粒50-60份,石墨粉38-45份,树脂15-20份,其中石墨颗粒的具体配比如下:6-4mm石墨颗粒28-34%,4-2mm石墨颗粒22-28%,2-1mm石墨颗粒20-25%,1-0.075mm石墨颗粒18-22%;(2)物料混捏,将步骤(1)备好的6-4mm石墨颗粒,4-2mm石墨颗粒,2-1mm石墨颗粒,1-0.075mm石墨颗粒,石墨粉,加入至双层混捏锅,混合70-80分钟,转速为35-43转/分钟,温度为105-115℃,再加入步骤(1)备好的树脂,继续混合35-45分钟,转速为35-43转/分钟,温度为125-135℃,得混合物;(3)排烟,将步骤(2)的混合物倒入至凉料输送皮带上,进行排放烟气,凉料至95-105℃,得糊状预制品;(4)出模,将步骤(3)的糊状预制品通过输送皮带送至备好的模具内,模具内温度为70-80℃,利用振动成型法进行压制,得生坯;(5)制成品,将步骤(4)生坯送入焙烧炉内进行焙烧,焙烧温度为1000-1100℃,焙烧23-25天,得石墨制品。步骤(3)的糊状即是物料通过干混后又加入树脂(粘结剂)进行了湿混,湿混后的物料即为糊料,树脂是包覆或者深入到了颗粒内;步骤(4)的振动成型法则是利用碳素振动成型机来进行压制的,方法即是碳素振动成型机的正常压制规格;步骤(5)将生坯装入焙烧炉内进行一次焙烧,焙烧的制品温度要达到1000℃,原材料是石墨,石墨的导电、导热性能很好,所以在焙烧过程中产品的成品率很有保证,传统的温度达到800℃就可以了,而本发明的焙烧达到1000℃,达到此温度后,产品的电阻率就能到达石墨化后的电阻率,即焙烧工序出来的制品,不用再石墨化了。主要原因是本发明的原材料就是采用石墨化后的物料(即石墨制品加工余下的废品石墨颗粒),因此减少了石墨化工序,节省了时间,也节约了成本,传统的石墨化加工费在6000元/吨左右,周期为一个月;本发明采用了之前已经石墨化后的废品,碳制品经过石墨化后,制品的特性:物料的在焙烧时已经收缩过了,提高制品的强度,石墨化的物料石墨化度高,石墨化的温度2900到3000度;从材料分析,灰分、硫分、挥发分、水分,全部降低了,电阻率同样降低了;用低灰低硫的石墨化材料做产品,是最佳的材料。本发明的有益效果是:本发明将废旧的石墨颗粒、石墨粉经过再加工利用,制备出化工领域、换热器所能用的石墨制品,不仅节约成本,将废弃物合理再次利用,而且利用废旧石墨颗粒所制备的石墨制品加工工序少,缩短了生产周期,所制造的石墨制品强度更高,因种碳材料的特性不一样,用途不一样。所用的原材料、工艺等差异都很大,本发明中的配方才废旧石墨颗粒分不同的粒径,经过多次试验与尝试分析,最终利用该配方制备的石墨制品结构均匀,大颗粒强度高,小颗粒又填充到颗粒之间的空隙里来弥补,本石墨制品实用率高,传统的石墨制品是采用其他的原材料进行生产,最终再经过石墨加工,而本发明直接采用石墨化后的废旧石墨为原材料,减少了石墨化工序,节约了成本,质量高。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:一种利用回收石墨物料生产的石墨制品,由以下原料组成,石墨颗粒、石墨粉、树脂,其中各组分原料重量份数为:石墨颗粒50kg,石墨粉38kg,树脂15kg。石墨颗粒由以下粒径的石墨颗粒组成:6mm石墨颗粒,4mm石墨颗粒,2mm石墨颗粒,1mm石墨颗粒,其中各粒径石墨颗粒的重量比为:6mm石墨颗粒28%,4mm石墨颗粒27%,2mm石墨颗粒23%,1mm石墨颗粒22%;石墨粉的粒径为70μm。上述的一种利用回收石墨物料生产的石墨制品的加工方法,包括如下步骤:(1)准备原料,称取石墨颗粒50kg,石墨粉38kg,树脂15kg,其中石墨颗粒的具体配比如下:6mm石墨颗粒28%,4mm石墨颗粒27%,2mm石墨颗粒23%,1mm石墨颗粒22%;(2)物料混捏,将步骤(1)备好的6mm石墨颗粒,4mm石墨颗粒,2mm石墨颗粒,1mm石墨颗粒,石墨粉,加入至双层混捏锅,混合70分钟,转速为35转/分钟,温度为105℃,再加入步骤(1)备好的树脂,继续混合35分钟,转速为35转/分钟,温度为125℃,得混合物;(3)排烟,将步骤(2)的混合物倒入至凉料输送皮带上,进行排放烟气,凉料至95℃,得糊状预制品;(4)出模,将步骤(3)的糊状预制品通过输送皮带送至备好的模具内,模具内温度为70℃,利用振动成型法进行压制,得生坯;(5)制成品,将步骤(4)生坯送入焙烧炉内进行焙烧,焙烧温度为1000℃,焙烧23天,得石墨制品。实施例2:一种利用回收石墨物料生产的石墨制品,由以下原料组成,石墨颗粒、石墨粉、树脂,其中各组分原料重量份数为:石墨颗粒60kg,石墨粉45kg,树脂20kg。所述石墨颗粒由以下粒径的石墨颗粒组成:4mm石墨颗粒,2mm石墨颗粒,1mm石墨颗粒,0.075mm石墨颗粒,其中各粒径石墨颗粒的重量比为:4mm石墨颗粒34%,2mm石墨颗粒25%,1mm石墨颗粒21%,0.075mm石墨颗粒20%;石墨粉的粒径为80μm。上述的一种利用回收石墨物料生产的石墨制品的加工方法,包括如下步骤:(1)准备原料,称取石墨颗粒60kg,石墨粉45kg,树脂20kg,其中石墨颗粒的具体配比如下:4mm石墨颗粒34%,2mm石墨颗粒25%,1mm石墨颗粒21%,0.075mm石墨颗粒20%;(2)物料混捏,将步骤(1)备好的4mm石墨颗粒,2mm石墨颗粒,1mm石墨颗粒,0.075mm石墨颗粒,石墨粉,加入至双层混捏锅,混合80分钟,转速为43转/分钟,温度为115℃,再加入步骤(1)备好的树脂,继续混合45分钟,转速为43转/分钟,温度为135℃,得混合物;(3)排烟,将步骤(2)的混合物倒入至凉料输送皮带上,进行排放烟气,凉料至105℃,得糊状预制品;(4)出模,将步骤(3)的糊状预制品通过输送皮带送至备好的模具内,模具内温度为80℃,利用振动成型法进行压制,得生坯;(5)制成品,将步骤(4)生坯送入焙烧炉内进行焙烧,焙烧温度为1100℃,焙烧25天,得石墨制品。实施例3:一种利用回收石墨物料生产的石墨制品,由以下原料组成,石墨颗粒、石墨粉、树脂,其中各组分原料重量份数为:石墨颗粒55kg,石墨粉41kg,树脂18kg。所述石墨颗粒由以下粒径的石墨颗粒组成:5mm石墨颗粒,3mm石墨颗粒,1.5mm石墨颗粒,0.5mm石墨颗粒,其中各粒径石墨颗粒的重量比为:5mm石墨颗粒30%,3mm石墨颗粒25%,1.5mm石墨颗粒23%,0.5mm石墨颗粒22%;石墨粉的粒径为75μm。上述的一种利用回收石墨物料生产的石墨制品的加工方法,包括如下步骤:(1)准备原料,称取石墨颗粒55kg,石墨粉41kg,树脂18kg,其中石墨颗粒的具体配比如下:5mm石墨颗粒30%,3mm石墨颗粒25%,1.5mm石墨颗粒23%,0.5mm石墨颗粒22%;石墨粉的粒径为75μm;(2)物料混捏,将步骤(1)备好的5mm石墨颗粒,3mm石墨颗粒,1.5mm石墨颗粒,0.5mm石墨颗粒,石墨粉,加入至双层混捏锅,混合75分钟,转速为39转/分钟,温度为110℃,再加入步骤(1)备好的树脂,继续混合40分钟,转速为39转/分钟,温度为125-135℃,得混合物;(3)排烟,将步骤(2)的混合物倒入至凉料输送皮带上,进行排放烟气,凉料至100℃,得糊状预制品;(4)出模,将步骤(3)的糊状预制品通过输送皮带送至备好的模具内,模具内温度为75℃,利用振动成型法进行压制,得生坯;(5)制成品,将步骤(4)生坯送入焙烧炉内进行焙烧,焙烧温度为10500℃,焙烧24天,得石墨制品。实施例4:一种利用回收石墨物料生产的石墨制品,由以下原料组成,石墨颗粒、石墨粉、树脂,其中各组分原料重量份数为:石墨颗粒53kg,石墨粉45kg,树脂19kg。所述石墨颗粒由以下粒径的石墨颗粒组成:6mm石墨颗粒,3mm石墨颗粒,1mm石墨颗粒,0.075mm石墨颗粒,其中各粒径石墨颗粒的重量比为:6mm石墨颗粒29%,3mm石墨颗粒26%,1mm石墨颗粒25%,0.075mm石墨颗粒20%;石墨粉的粒径为73μm。上述的一种利用回收石墨物料生产的石墨制品的加工方法,包括如下步骤:(1)准备原料,称取石墨颗粒53kg,石墨粉45kg,树脂19kg,其中石墨颗粒的具体配比如下:6mm石墨颗粒29%,3mm石墨颗粒26%,1mm石墨颗粒25%,0.075mm石墨颗粒20%;(2)物料混捏,将步骤(1)备好的6mm石墨颗粒,3mm石墨颗粒,1mm石墨颗粒,0.075mm石墨颗粒,石墨粉,加入至双层混捏锅,混合73分钟,转速为43转/分钟,温度为112℃,再加入步骤(1)备好的树脂,继续混合37分钟,转速为35转/分钟,温度为135℃,得混合物;(3)排烟,将步骤(2)的混合物倒入至凉料输送皮带上,进行排放烟气,凉料至101℃,得糊状预制品;(4)出模,将步骤(3)的糊状预制品通过输送皮带送至备好的模具内,模具内温度为72℃,利用振动成型法进行压制,得生坯;(5)制成品,将步骤(4)生坯送入焙烧炉内进行焙烧,焙烧温度为1000℃,焙烧24天,得石墨制品。经过多次的实验分析,最终确定此配方,振实密度最好,结构均匀,粉子和颗粒相互布局合理,大颗粒:强度高,小颗粒和粉子是补充颗粒之间的空隙,增加密实度,下面为试验指标数据;体积体密抗压强度抗折强度电阻率肖氏硬度灰分普通1.622312.412.3220.07此产品1.612212.211.1210.08由此说明利用本发配方所制备的石墨制品其体积密度及其他指标和传统产品差异不大,可以正常使用,然而其材料价格低廉,回收利用,质量高,并且在加工过程中减少了石墨化工序。当前第1页12
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