本发明涉及石墨材料生产技术领域，具体为一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法。
背景技术：
在石墨生产流程过程中，石墨化是非常关键的一道工序，经过2300℃以上高温热处理，它决定着石墨制品的物理化学性质。石墨焙烧品中的碳原子由热力学上不稳定的“二维无序重叠”排列受热活化作用转变为“三维有序重叠”排列，使制品的热电传导性能、抗热震性能、化学稳定性能、抗氧化性能、润滑性及抗磨性等得到进一步提高，排除杂质提高纯度，降低硬度便于机械加工。具体过程是在炭化物焙烧品的周围填充填料焦炭，间接通电利用焦炭的电阻发热，最终使被加热物本身也产生电阻发热的石墨化。艾奇逊石墨化炉的雏形是：在耐火材料构筑的长形炉体内，装入炭的坯料和颗粒料，组成导电的炉芯，在炉芯的四周是绝热保温料。作为炉头的两上端墙上设置有导电电极，并与电源相连接，构成通电的回路。当电路接通，炉芯由于电阻的作用即发热升温，使炭的坯料在2200～2300℃的温度下，经高温加热处理而转变为人造石墨。
现有的艾奇逊石墨化炉在生产石墨材料时，石墨化炉径向与轴向上的温度分布不均匀，其温度梯度大，随着细颗粒结构、大制品、大截面的炉芯的出现，温度梯度更大，因此使得制品的质量不稳定，波动性大，且生产石墨材料的原料采用石油焦，其硫含量较高，石墨化过程中会产生大量含硫的有害气体，造成环境污染。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，具备能够有效的生产出质量稳定的石墨材料，避免制品的质量不稳定，波动性大的问题，且能够有效的防止产生有效气体对环境造成污染的问题等优点，解决了艾奇逊石墨化炉在生产石墨材料时，石墨化炉径向与轴向上的温度分布不均匀，其温度梯度大，随着细颗粒结构、大制品、大截面的炉芯的出现，温度梯度更大，因此使得制品的质量不稳定，波动性大，且生产石墨材料的原料采用石油焦，其硫含量较高，石墨化过程中会产生大量含硫的有害气体，造成环境污染的问题。
(二)技术方案
为实现上能够有效的生产出质量稳定的石墨材料，避免制品的质量不稳定，波动性大的问题，且能够有效的防止产生有效气体对环境造成污染的问题的目的，本发明提供如下技术方案：一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：准备好艾奇逊石墨化炉之后，在艾奇逊石墨化炉的底部铺设有第一保温层，再在第一保温层的顶部铺设一层5cm～7cm的石英长石砂炉底；
步骤二：在石英长石砂炉底的顶部放置有多块隔板，多块隔板形成一个圈，将需要生产的石墨炉芯围住，再在围好的隔板之间铺设一层底部垫层；
步骤三：在底部垫层上摆放焦炭，多个焦炭之间形成料堆，将炭的坯料和颗粒料装入围好的圈内，在炭的坯料和颗粒料之间、炭的坯料和颗粒料的缝隙之间和炭的坯料和颗粒料的表面上铺洒有电阻料，在产品与隔板之间填充反应料；
步骤四：在反应料的顶部铺设一层2cm～3cm的顶层垫层，在顶层垫层的顶部铺设有第三保温层，在艾奇逊石墨化炉两内侧沿艾奇逊石墨化炉长度方向摆放炉墙，位于艾奇逊石墨化炉同侧的炉墙与隔板之间形成47～62厘米的空隙；
步骤五：在炉墙与隔板之间填充有第二保温层，撤去隔板；
步骤六：往艾奇逊石墨化炉通入直流电，直流电的开始功率2000～2500kw，上升功率为3000～4000kw，最大功率15000kw，保持9～13小时；
步骤七：对升温过后的炭的坯料和颗粒料进行冷却，冷却完毕之后出炉。
优选的，所述底部垫层为焦炭，铺设于两块所述隔板之间的炉体底部的底部垫层厚度为25厘米。
优选的，所述第一保温层、第二保温层和第三保温层的厚度均为50厘米。
优选的，所述炉底料为新焦粉和石英长石砂按6.3～7.5：2.5～3.8体积比混合，体积比优选6.8：3.2。
优选的，所述电阻料为熟冶金焦与生冶金焦按5.3～9.2：2.4～3.5体积比混合，体积比优选7.5：3。
优选的，多块所述隔板之间通过使用焦炭连接。
优选的，对所述颗粒料进行筛选，颗粒料的料径为0.3mm～0.7mm。
优选的，在需要准备艾奇逊石墨化炉时，先清除炭的坯料和颗粒料上的电阻料，再清理炉侧的第二保温层内的保温料，最后清理炉底。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，具备以下有益效果：
1、该用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，通过利用石英长石砂炉底进行铺垫，并在其上铺设有第一保温层，艾奇逊石墨化炉的两内侧均设置有炉墙，而炉墙与需要制备的炭的坯料和颗粒料之间填充有第二保温层，顶层垫层的顶部铺设有第三保温层，能够有效的生产出质量稳定的石墨材料，避免制品的质量不稳定，波动性大的问题。
2、该用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，通过利用焦炭形成料堆，对焦炭进行燃烧，充分利用废弃物，能量利用率和产品实收率高，且能够有效的防止产生有效气体对环境造成污染的问题。
具体实施方式
对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
一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：准备好艾奇逊石墨化炉之后，在艾奇逊石墨化炉的底部铺设有第一保温层，再在第一保温层的顶部铺设一层5cm～7cm的石英长石砂炉底；
步骤二：在石英长石砂炉底的顶部放置有多块隔板，多块隔板形成一个圈，将需要生产的石墨炉芯围住，再在围好的隔板之间铺设一层底部垫层；
步骤三：在底部垫层上摆放焦炭，多个焦炭之间形成料堆，将炭的坯料和颗粒料装入围好的圈内，在炭的坯料和颗粒料之间、炭的坯料和颗粒料的缝隙之间和炭的坯料和颗粒料的表面上铺洒有电阻料，在产品与隔板之间填充反应料；
步骤四：在反应料的顶部铺设一层2cm～3cm的顶层垫层，在顶层垫层的顶部铺设有第三保温层，在艾奇逊石墨化炉两内侧沿艾奇逊石墨化炉长度方向摆放炉墙，位于艾奇逊石墨化炉同侧的炉墙与隔板之间形成47～62厘米的空隙；
步骤五：在炉墙与隔板之间填充有第二保温层，撤去隔板；
步骤六：往艾奇逊石墨化炉通入直流电，直流电的开始功率2000～2500kw，上升功率为3000～4000kw，最大功率15000kw，保持9～13小时；
步骤七：对升温过后的炭的坯料和颗粒料进行冷却，冷却完毕之后出炉。
选取炭的坯料和颗粒料，颗粒料选取的料径为0.3mm，将直流电的开始功率调整为2000kw，上升功率调整为3000kw，然后进行持续加热，在保持9个小时之后，对生产的石墨材料冷却，并将其取下进行检测，检测结果为石墨材料的表面产生多处细小的裂纹。
实施例2
一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：准备好艾奇逊石墨化炉之后，在艾奇逊石墨化炉的底部铺设有第一保温层，再在第一保温层的顶部铺设一层5cm～7cm的石英长石砂炉底；
步骤二：在石英长石砂炉底的顶部放置有多块隔板，多块隔板形成一个圈，将需要生产的石墨炉芯围住，再在围好的隔板之间铺设一层底部垫层；
步骤三：在底部垫层上摆放焦炭，多个焦炭之间形成料堆，将炭的坯料和颗粒料装入围好的圈内，在炭的坯料和颗粒料之间、炭的坯料和颗粒料的缝隙之间和炭的坯料和颗粒料的表面上铺洒有电阻料，在产品与隔板之间填充反应料；
步骤四：在反应料的顶部铺设一层2cm～3cm的顶层垫层，在顶层垫层的顶部铺设有第三保温层，在艾奇逊石墨化炉两内侧沿艾奇逊石墨化炉长度方向摆放炉墙，位于艾奇逊石墨化炉同侧的炉墙与隔板之间形成47～62厘米的空隙；
步骤五：在炉墙与隔板之间填充有第二保温层，撤去隔板；
步骤六：往艾奇逊石墨化炉通入直流电，直流电的开始功率2000～2500kw，上升功率为3000～4000kw，最大功率15000kw，保持9～13小时；
步骤七：对升温过后的炭的坯料和颗粒料进行冷却，冷却完毕之后出炉。
选取炭的坯料和颗粒料，颗粒料选取的料径为0.5mm，将直流电的开始功率调整为2500kw，上升功率调整为3500kw，然后进行持续加热，在保持10个小时之后，对生产的石墨材料冷却，并将其取下进行检测，检测结果为石墨材料的表面产生少量细小的裂纹。
实施例3
一种用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：准备好艾奇逊石墨化炉之后，在艾奇逊石墨化炉的底部铺设有第一保温层，再在第一保温层的顶部铺设一层5cm～7cm的石英长石砂炉底；
步骤二：在石英长石砂炉底的顶部放置有多块隔板，多块隔板形成一个圈，将需要生产的石墨炉芯围住，再在围好的隔板之间铺设一层底部垫层；
步骤三：在底部垫层上摆放焦炭，多个焦炭之间形成料堆，将炭的坯料和颗粒料装入围好的圈内，在炭的坯料和颗粒料之间、炭的坯料和颗粒料的缝隙之间和炭的坯料和颗粒料的表面上铺洒有电阻料，在产品与隔板之间填充反应料；
步骤四：在反应料的顶部铺设一层2cm～3cm的顶层垫层，在顶层垫层的顶部铺设有第三保温层，在艾奇逊石墨化炉两内侧沿艾奇逊石墨化炉长度方向摆放炉墙，位于艾奇逊石墨化炉同侧的炉墙与隔板之间形成47～62厘米的空隙；
步骤五：在炉墙与隔板之间填充有第二保温层，撤去隔板；
步骤六：往艾奇逊石墨化炉通入直流电，直流电的开始功率2000～2500kw，上升功率为3000～4000kw，最大功率15000kw，保持9～13小时；
步骤七：对升温过后的炭的坯料和颗粒料进行冷却，冷却完毕之后出炉。
选取炭的坯料和颗粒料，颗粒料选取的料径为0.5mm，将直流电的开始功率调整为2500kw，上升功率调整为3500kw，然后进行持续加热，在保持10个小时之后，对生产的石墨材料冷却，并将其取下进行检测，检测结果为石墨材料的表面并无裂纹。
综上所述，该用艾奇逊石墨化炉生产石墨材料的制备方法，使用时，通过利用石英长石砂炉底进行铺垫，并在其上铺设有第一保温层，艾奇逊石墨化炉的两内侧均设置有炉墙，而炉墙与需要制备的炭的坯料和颗粒料之间填充有第二保温层，顶层垫层的顶部铺设有第三保温层，能够有效的生产出质量稳定的石墨材料，避免制品的质量不稳定，波动性大的问题，通过利用焦炭形成料堆，对焦炭进行燃烧，充分利用废弃物，能量利用率和产品实收率高，且能够有效的防止产生有效气体对环境造成污染的问题。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。