一种石墨化炉用炭块的制备方法及利用炭块制备的石墨块技术

本发明专利技术属于石墨材料生产技术领域，具体公开了一种石墨化炉用炭块的制备方法，包括原材料预处理；原材料配比：包括以下重量百分比材料：石墨化炉废电阻料10％

【技术实现步骤摘要】
一种石墨化炉用炭块的制备方法及利用炭块制备的石墨块


[0001]本专利技术属于石墨材料生产
，尤其涉及一种石墨化炉用炭块的制备方法及利用炭块制备的石墨块。

技术介绍

[0002]近几年随着新能源电动汽车快速发展，锂动力电池市场已呈井喷现象，锂电负极主要是人造石墨材料，用于生产石墨负极材料的关键设备是石墨化炉。
[0003]目前石墨化炉头(炉头和炉尾结构一样)用炭块普遍存在氧化严重(特别是炉头内墙周壁炭块极易氧化被损坏)、炉芯扩大增加无效电耗和开裂变形等问题，使得炉头大修频繁，经常要对已损坏的炉头炭块进行更换操作(炉头炭块价格昂贵)，严重的影响了石墨化炉产能和效率，造成企业的重大经济损失。如何低成本提高石墨化炉头炭块的耐氧化等综合性能，延长其使用寿命已成国内同行的亟待解决的技术难题，也是相关研究者研究的热点难点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种石墨化炉用炭块的制备方法及利用炭块制备的石墨块，以解决现有的石墨化炉用炭块存在氧化严重的问题，使得炉头使用寿命低，造成企业重大经济损失的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种石墨化炉用炭块的制备方法，包括
[0006]原材料预处理；
[0007]原材料配比：包括以下重量百分比材料：石墨化炉废电阻料10％
‑
30％，废石墨坩埚0
‑
20％，废残极20％
‑
40％，废炭黑0
‑
40％，废炭电极0
‑<br/>20％，石墨化炉废保温料0
‑
20％，改质煤沥青17％
‑
30％，改质煤沥青额外添加量为废炭黑的30％，
[0008]混捏处理：将上述原材料进行混捏处理；
[0009]成型处理：将混捏处理后的材料成型，形成生坯体；
[0010]焙烧处理：将成型处理后的生坯体进行焙烧，形成炭块。
[0011]进一步，原料预处理包括：
[0012]对各材料进行灰分、硫分和电阻率测试；
[0013]对各原料进行破碎、筛分粒度分级，或者进行磨粉处理；
[0014]将各原料分类存储备用。
[0015]进一步，石墨化炉废电阻料的灰分≤2.5％，硫分≤0.5％，粉末电阻率≤350μΩ
·
m，破碎筛分后的粒度为粒度0—15mm。
[0016]进一步，废石墨坩埚的灰分≤1％，硫分≤0.5％，粉末电阻率≤400μΩ
·
m，破碎筛分后的粒度为粒度0—20mm。
[0017]进一步，废残极的灰分≤4％，硫分≤1.5％，粉末电阻率≤500μΩ
·
m，废残极进行磨粉处理形成粉状。
[0018]进一步，废炭黑的灰分≤0.2％，硫分≤0.1％，粉末电阻率≥700μΩ
·
m，废炭黑进行墨粉处理形成粉状。
[0019]进一步，废炭电极的灰分≤4％，硫分≤1.5％，粉末电阻率≤500μΩ
·
m，破碎筛分后的粒度为粒度10—20mm。
[0020]进一步，石墨化炉废保温料的灰分≤2.0％，硫分≤1％，粉末电阻率≤600μΩ
·
m，破碎筛分后的粒度为粒度0—10mm。
[0021]进一步，成型处理的成型方式包括模压成型、挤压成型、等静压成型和振动成型，生坯密度≥1.65g/cm3，所述焙烧温度为1100
±
10℃。
[0022]一种石墨块，其特征在于：将上述的一种石墨化炉用炭块的制备方法制备得到的炭块，进行石墨化处理得到石墨块，石墨化处理的温度≥2000℃。
[0023]本技术方案的有益效果在于：采用多种炭和石墨产品废料作为主要原料，制备的石墨化炉炭块成本低、耐氧化性好、电阻率和导热系数适中、综合性能优良，在实际使用中性价比高，显著延长了石墨化炉头的使用寿命。本专利技术制备的炭块可继续加工为石墨块产品；本专利技术的技术也可为黑色冶金、有色冶金、以及机电、化工行业和国防、太阳能领域制备性能优良炭块和石墨块产品。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0025]下面对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例一
[0027]一种石墨化炉用炭块的制备方法，包括以下步骤：
[0028]S1：原材料预处理；包括以下步骤：
[0029]S1.1：对石墨化炉废电阻料、废石墨坩埚、废残极、废炭黑、废炭电极、石墨化炉废保温料进行灰分、硫分和电阻率测试；石墨化炉废电阻料的灰分≤2.5％，硫分≤0.5％，粉末电阻率≤350μΩ
·
m；废石墨坩埚的灰分≤1％，硫分≤0.5％，粉末电阻率≤400μΩ
·
m；废残极的灰分≤4％，硫分≤1.5％，粉末电阻率≤500μΩ
·
m；废炭黑的灰分≤0.2％，硫分≤0.1％，粉末电阻率≥700μΩ
·
m；废炭电极的灰分≤4％，硫分≤1.5％，粉末电阻率≤500μΩ
·
m；石墨化炉废保温料的灰分≤2.0％，硫分≤1％，粉末电阻率≤600μΩ
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m。石墨化炉废电阻料先驱体原料可以是石油焦、沥青焦和冶金焦；石墨化炉废保温料先驱体原料可以是石油焦、沥青焦；废炭黑可以是生产石墨负极材料石墨化炉保温用废炭黑，也可是其它保温用废炭黑，保温用废炭黑先驱体原料为煤焦油炭黑、重油炭黑、乙炔炭黑和天然气炭黑。
[0030]S1.2：对石墨化炉废电阻料、废石墨坩埚、废炭电极、石墨化炉废保温料进行破碎、筛分粒度分级，破碎筛分后的粒度依次为粒度0—15mm、0—20mm、10—20mm、0—10mm；对废残极、废炭黑进行磨粉处理形成粉末。
[0031]S1.3：将各原料分类存储备用。
[0032]S2：原材料配比：包括以下重量百分比材料：石墨化炉废电阻料10％
‑
30％，废石墨
坩埚0
‑
20％，废残极20％
‑
40％，废炭黑0
‑
40％，废炭电极0
‑
20％，石墨化炉废保温料0
‑
20％，改质煤沥青17％
‑
30％，改质煤沥青额外添加量为废炭黑的30％，本实施例中，粒度及配料见表1：
[0033]表1各原料粒度及配比
[0034][0035][0036]S3：混捏处理：将上述原材料进行混捏处理，边加温边混捏，得到一种热塑性黑色糊料。
[0037]S4：成型处理：将黑色糊料体置入可加温的模具中通过加压成型(挤压、模压、等静压)或振动成型方式成型为一种具有规定形状的生坯体，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨化炉用炭块的制备方法，其特征在于：包括原材料预处理；原材料配比：包括以下重量百分比材料：石墨化炉废电阻料10％
‑
30％，废石墨坩埚0
‑
20％，废残极20％
‑
40％，废炭黑0
‑
40％，废炭电极0
‑
20％，石墨化炉废保温料0
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20％，改质煤沥青17％
‑
30％，改质煤沥青额外添加量为废炭黑的30％，混捏处理：将上述原材料进行混捏处理；成型处理：将混捏处理后的材料成型，形成生坯体；焙烧处理：将成型处理后的生坯体进行焙烧，形成炭块。2.根据权利要求1所述的一种石墨化炉用炭块的制备方法，其特征在于：原料预处理包括：对各材料进行灰分、硫分和电阻率测试；对各原料进行破碎、筛分粒度分级，或者进行磨粉处理；将各原料分类存储备用。3.根据权利要求2所述的一种石墨化炉用炭块的制备方法，其特征在于：石墨化炉废电阻料的灰分≤2.5％，硫分≤0.5％，粉末电阻率≤350μΩ
·
m，破碎筛分后的粒度为粒度0—15mm。4.根据权利要求2所述的一种石墨化炉用炭块的制备方法，其特征在于：废石墨坩埚的灰分≤1％，硫分≤0.5％，粉末电阻率≤400μΩ
·
m，破碎筛分后的粒度为粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀刚，杨滨惠，夏金童，冯兵，池聪，
申请(专利权)人：重庆东星炭素材料有限公司，
类型：发明
国别省市：