一种模压成型铸造用石墨的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石墨材料领域，具体地说，设及一种模压成型铸造用石墨的制备方法。
【背景技术】
[0002] 铸造用石墨是将不同性质、不同粒度的固体原料与黏结剂按一定比例混合，采用 振动成型或挤压成型的方法热压成型后，经赔烧、浸溃、石墨化等工序加工而成。例如： 0. 8mm、0. 5mm和0. 075mm按比例配成的骨料与一定量的渐青混合，经振动成型后，经赔烧、 浸溃、石墨化等工序后，再经机械加工成为模具。
[0003] CN104150467A公开了一种用于火车铸钢轮铸造模具的石墨材料及其制备方法，该 方法包括：原料处理和配料过程：将般后石油焦进行中碎、磨粉、筛分处理，形成多种粒度 的炭质颗粒料和粉料，并进行混合配料；混捏过程：将炭质颗粒料、粉料和粘结剂煤渐青揽 拌混合均匀，捏合成可塑性糊料；成型过程：将可塑性糊料通过成型机施加的外部作用力 下产生塑性变形，形成生巧；赔烧过程：将生巧装入加热炉内进行高溫热处理，使生巧中的 煤渐青炭化，形成赔烧制品；石墨化过程：将赔烧制品在高溫电炉内加热，使无定形乱层结 构炭转化成=维有序石墨晶质结构，得到石墨材料。
[0004] 然而，因配方和成型方式的影响，产品在混合过程中骨料和黏结剂混合不均匀，后 经振动热成型（热压容易形成料团），致使产品灰份、气孔率高，抗折、抗压强度低，线膨胀 系数高，体积密度低，导致所生产的石墨模具寿命短，质量不稳定。
[0005] CN104261399A公开了一种石墨材料及其制备方法，该石墨材料的制作方法包括W 下步骤：A、混合，将70份重量的渐青焦与30份重量的高溫改质煤渐青混合，所述渐青焦的 水分（W)1. 0% ;灰分（A)0. 3% ;挥发分（V)1. 0% ;所述高溫改质煤渐青的水 分（W)1.0% ;灰分（A)《0.3% ;挥发分（V) :45% - 60% ;B、一次磨粉，将上述渐青 焦与高溫改质煤渐青的混合物通过磨粉机磨粉细化，并控制粉末粒径为12-18微米；C、混 炼，将完成磨粉细化的混合物在150°C-300°C的溫度下揽拌并加热1. 5-3小时，并在加热过 程中进行多次社片；D、二次磨粉，对完成混炼的渐青焦与高溫改质煤渐青混合物进行再次 磨粉细化，并控制粉末粒径为8-15微米；E、压制，将完成二次磨粉后的混合物放入模具内 压制成形；F、一次赔烧，在惰性气体保护下将压制成型的混合物加热至1200-1600度，并保 溫30-60天；G、浸溃，将完成一次赔烧后的混合物浸溃在中溫煤渐青中，并W50°C-60°CA 的溫升速度加热至300-500度，抽真空后保压处理；H、二次赔烧，在惰性气体保护下加热至 1200-1600度，并保溫30-60天；I、石墨化，W100°CA的溫升速度加热至3200°C，使粉末 石墨化。然而高溫改质渐青制造费用高，工艺要求不容易控制，并且高溫改质渐青由于甲苯 不溶物含量较高会影响煤渐青在混捏时的粘结性能，影响产品质量。且采用一浸二烧工艺 制得的石墨模具体密度低，产品抗氧化性能低。
[0006] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种模压成型铸造用石墨的制备方法，该方法生产成本 低，工艺要求容易控制，且制得的产品低密度高，抗氧化性能良好。
[000引为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] -种模压成型铸造用石墨的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0010] 1)中碎、一次磨粉：将渐青焦破碎、磨粉细化，控制渐青焦粉末粒径为300~350 目；
[0011] 2)混捏：按重量百分比渐青焦70~75%和中溫煤渐青25~30%备料，将备好的 渐青焦进行干混，然后再加入中溫煤渐青进行湿混，得到混捏好的混合物；
[0012] 3)社片：对混捏好的混合物进行社片；
[001引 4)惊料：将完成社片的混合物进行惊料；
[0014] 5)二次磨粉：将完成惊料的混合物再次进行磨粉细化，并控制粉末粒径为150~ 200 目；
[0015] 6)模压成型：将完成二次磨粉后的混合物放入模具内压制成型；
[0016] 7) -次赔烧：将模压成型的混合物放入赔烧炉中，进行一次赔烧；
[0017] 8) -次浸溃：将一次赔烧品放入浸溃罐中，在保持真空和加压的状态下注入浸溃 剂中溫煤渐青进行浸溃处理；
[0018] 9)二次赔烧：将完成一次浸溃后的混合物放入赔烧炉中，进行二次赔烧；
[0019] 10)二次浸溃：将二次赔烧品放入浸溃罐中，在保持真空和加压的状态下注入浸 溃剂中溫煤渐青进行浸溃处理；
[0020] 11)=次赔烧：将完成二次浸溃后的混合物放入赔烧炉中，进行=次赔烧；
[0021] 12)石墨化：将=次赔烧品放入石墨化炉中，加热至2300~3000°C进行石墨化，得 到模压成型铸造用石墨。
[0022] 〔化042613994公开了一种^70份重量的渐青焦与30份重量的高溫改质煤渐青为 原料，经混合、一次磨粉、二次磨粉、压制、一次赔烧、浸溃、二次赔烧和石墨化制备石墨材料 的方法。然而原料中高溫改质渐青制造费用高，工艺要求不容易控制，并且高溫改质渐青由 于甲苯不溶物含量较高会影响煤渐青在混捏时的粘结性能，影响产品质量。且采用一浸二 烧工艺制得的石墨模具体密度低，产品抗氧化性能低。
[0023] 本发明W中溫煤渐青和渐青焦为原料，相对于高溫改质煤渐青，使用中溫煤渐青 制造费用低，工艺要求控制容易，能较容易满足；且中溫煤渐青中甲苯不溶物含量低于高溫 改质煤渐青，不会影响产品的质量。而且本发明的制备方法中采用二浸=烧工艺提高了产 品的体积密度和抗氧化性。
[0024] 其中，步骤1)中，所述的渐青焦的真密度> 2. 075g/cm3,灰分《0. 5 %，水分 《0. 3%，挥发份《1. 2%，硫含量《0. 5%。
[00巧]步骤2)中，所述的中溫煤渐青的灰分《0.3%，水分《5% ,63%《挥发份《68%， 83°C《软化点《87°C，结焦值> 48%，哇嘟不溶物含量《10%，15%《甲苯不容物含量 《22%。
[002引步骤。中，所述干混的时间为0. 5~比，要达到的溫度为120~130°C;所述湿混 的时间为1. 5~化，要达到的溫度为120~130°C。
[0027] 步骤3)中，所述的社片为两次压片，其中一次社片为2~3mm;二次社片为1~ I. 5mm〇
[002引步骤4)中，所述的惊料是将完成社片的混合物降溫至小于40°C。
[0029] 所述的一次浸溃和二次浸溃均为：清理赔烧品表面，预热，放入浸溃罐中，抽真空， 注入浸溃剂，加压保压，返渐青，注水冷却。
[0030] 预热溫度290~350°C，预热时间14~18小时，浸溃罐真空压力-0. 086MPa，抽真 空时间60~90min，注浸溃剂渐青溫度140~160°C，加压压力1. 7~1. 85MPa，加压时间 6~8小时。
[0031] 所述的一次浸溃，浸溃剂渐青在一次赔烧品的增重率> 18%;所述的二次浸溃，浸 溃剂渐青在二次赔烧品的增重率> 15%。
[0032] 本发明中，所述的一次赔烧、二次赔烧和=次赔烧均可按照传统的赔烧方法进行， 作为一种优选方案，所述的一次赔烧、二次赔烧和=次赔烧均按照如下赔烧曲线进行：
[0033] 在20~300 °C时，升溫速率为6~rCA;
[0034] 在300~980 °C时，升溫速率为2~3°CA;
[0035] 在980~1100°C时，升溫速率为3~4°CA;
[0036] 在1100°C下保溫15~20小时。
[0037] 其中在300~980°C时，又优选按如下升溫曲线：
[0038] 在