专利名称：一种复合碳块及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合碳块及其生产工艺。
背景技术：
在电化学铝、氟化盐等生产过程中，阳极碳块处于硫酸根，硝酸、碱、铍离子、冰晶一氧化铝熔盐电解质这中，承受着高温、电解质及电解过程的复杂反应生成物，还有电磁场热冲击的作用，因此，电解槽的阳极碳块的破损是很严重的，引起电化学碳块破损腐蚀的原因主要有以下几个方面1.阳极材料的膨胀与收缩；2.氟化盐、硫酸根，硝酸、碱、铍离子向碳块内衬的侵入；3.电解质和铝根渗透；4.电化学化学腐蚀；5.空气氧化；6.内衬材料的质量；7.内衬砌筑质量；8.电解槽预热、起动、操作、管理方面的原因，因此如何解决电化学·碳块的破损问题，是本领域研究的一大难题。现在碳块的生产工艺采用的工艺是使用原材料(石油焦、电煅无烟煤、石墨化碎)加煤浙青——混合(捏)——成形——焙烧——浸溃——石墨化——外尺寸加工——成品，这样制成的碳块存在不耐腐蚀，使用寿命短，生产成本较高的缺点，而且造成电化学使用寿命缩短。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐腐蚀，使用寿命长，生产成本低，且电化学使用寿命缩长的复合碳块及其生产工艺。本发明采用的技术方案是一种复合碳块，其特征在于由石油焦、石墨化焦、煤浙青、超细碳化硅粉经细粉、糊料多次轧辊、等静压成型、焙烧、石墨化制成，所述各成分的质量百分比如下石油焦67 69%，煤浙青28 30%，碳化硅粉I 2%，石墨化焦粉2 3%。上述复合碳块的生产工艺，包括如下过程
(1)先将石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉细粉为500目的粉末；
(2)按质量百分比取石油焦67 69%，煤浙青28 30%、碳化硅粉I 2%在混捏锅内混合，并160-170°C下混捏；
(3)将混捏后的糊料多次轧棍成3_厚的薄片；
(4)将轧辊后的薄片进悬辊磨磨粉成200目的细粉；
(5)细粉进模压机等静压成生坯碳块；
(7)然后在2200-2700°C加入质量百分比2 3%的石墨化焦粉石墨化，可获得碳块；
(8)在所得碳块表面涂上高温抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高温抗氧化涂料是用质量百分比氧化锆10-12%、氧化铝15-17%、氧相硅8-10%的超细粉料，加水60 65%和8 10%悬浮剂，经高速搅拌，形成乳状胶凝物。本发明采用等静压生产密度同性石墨，超细高纯石墨，特别研究在碳块表面涂覆一种高温抗氧化涂料，高温涂料(或成涂胶状)采用氧化锆、氧化铝，超细粉胶，涂覆在碳块表面。本发明所得碳块不是一般质量的碳块，是一种等静压特种石墨，同时采用高温抗氧化涂料涂覆一薄层和采用高温抗氧化涂料直接浸溃，不同以往的二次焙烧，完全可以解决高温抗氧化问题，并且不腐蚀碳块，延长设备寿命，降低碳的排放，抗渣性好，不损失碳块导电性，电阻率能保持在10-15 μ Ω · m。
具体实施例方式根据具体实施例对本发明作进一步说明如下
实施例I
(1)先将石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉细粉为500目的粉末；
(2)按质量百分比取石油焦67.5g，煤浙青28 g、碳化硅粉I g在混捏锅内混合，并在160-170°C下混捏；· (3)将混捏后的糊料多次轧棍成3_厚的薄片；
(4)将轧辊后的薄片进悬辊磨磨粉成200目的细粉；
(5)细粉进模压机等静压成生坯碳块；
(6)制得生坯碳块在焙烧炉中，在1100 1250°C下焙烧；
(7)然后在2200-2700°C加入质量百分比2.5g的石墨化焦粉石墨化，可获得碳块；
(8)在所得碳块表面涂上高温抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高温抗氧化涂料是用质量百分比氧化锆10-12%、氧化铝15-17%、氧相硅8-10%的超细粉料，加水60 65%和8 10悬浮剂，经高速搅拌，形成乳状胶凝物。制得成品碳块参数如下电阻率9. I μ Ω · m，抗折强度35Mpa，导热率108w/k · m。实施例2
(1)先将石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉细粉为500目的粉末；
(2)按质量百分比取石油焦69g，煤浙青28g、碳化硅粉2g在混捏锅内混合，并在160-170°C下混捏；
(3)将混捏后的糊料多次轧棍成3_厚的薄片；
(4)将轧辊后的薄片进悬辊磨磨粉成200目的细粉；
(5)细粉进模压机等静压成生坯碳块；
(6)制得生坯碳块在焙烧炉中，在1100 1250°C下焙烧；
(7)然后在2200-2700°C加入质量百分比2g的石墨化焦粉石墨化，可获得碳块；
(8)在所得碳块表面涂上高温抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高温抗氧化涂料是用质量百分比氧化锆10-12%、氧化铝15-17%、氧相硅8-10%的超细粉料，加水60%和悬浮剂，经高速搅拌，形成乳状胶凝物。其中高温抗氧化涂料中采用氧化锆10-12%、氧化铝15-17%、氧相硅8_10%的超细粉料，加水60 65%和8 10悬浮剂，经高速搅拌，形成乳状胶凝物。制得成品碳块参数如下电阻率10μ Ω · m，抗折强度31Mpa，导热率117w/k · m。实施例3
(1)先将石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉细粉为500目的粉末；
(2)按质量百分比取石油焦67g，煤浙青30g、碳化硅粉I.5 g在混捏锅内混合，并在160-170°C下混捏；
(3)将混捏后的糊料多次轧棍成3_厚的薄片；(4)将轧辊后的薄片进悬辊磨磨粉成200目的细粉；
(5)细粉进模压机等静压成生坯碳块；
(6)制得生坯碳块在焙烧炉中，在1100 1250°C下焙烧；
(7)然后在2200-2700°C加入质量百分比I.5g的石墨化焦粉石墨化，可获得碳块；
(8)在所得碳块表面涂上高温抗氧化涂料形成薄膜后，得成品。所述高温抗氧化涂料是用质量百分比氧化锆10-12%、氧化铝15-17%、氧相硅8-10%的超细粉料，加水60 65%和8 10悬浮剂，经高速搅拌，形成乳状胶凝物。制得成品碳块参数如下电阻率9. 5 μ Ω ·ι ，抗折强度33Mpa，导热率110w/k ·πι。
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本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1.ー种复合碳块，其特征在于由石油焦、石墨化焦、煤浙青、超细碳化硅粉经细粉、糊料多次轧辊、等静压成型、焙烧、石墨化制成，所述各成分的质量百分比如下石油焦67 69%,煤浙青28 30%，碳化硅粉I 2%，石墨化焦粉2 3%。
2.权利要求I所述复合碳块的生产エ艺，其特征在于包括如下过程 (1)先将石墨化焦粉、石油焦、碳化硅粉细粉为500目的粉末； (2)按质量百分比取石油焦67 69%，煤浙青28 30%，碳化硅粉I 2%在混捏锅内混合，并160-170°C下混捏； (3)将混捏后的糊料多次轧棍成3_厚的薄片； (4)将轧辊后的薄片进悬辊磨磨粉成200目的细粉； (5)细粉进模压机等静压成生坯碳块； (6)制得生坯碳块在焙烧炉中，在1100 1250°C下焙烧； (7)然后在2200-2700°C加入质量百分比2 3%的石墨化焦粉石墨化，可获得碳块； (8)在所得碳块表面涂上高温抗氧化涂料后，得成品。
3.根据权利要求2所述的生产エ艺，其特征在于所述高温抗氧化涂料是用质量百分比氧化锆10-12%、氧化铝15-17%、氧相硅8-10%的超细粉料，加水60 65%和8 10悬浮齐U，经高速搅拌，形成乳状胶凝物。
全文摘要
本发明公开了一种复合碳块及其生产工艺，其特征在于由石油焦、石墨化焦、煤沥青、超细碳化硅粉经细粉、糊料多次轧辊、等静压成型、焙烧、石墨化制成，所述各成分的质量百分比如下石油焦67～69%，煤沥青28～30%，碳化硅粉1～2%，石墨化焦粉2～3%。本发明所得碳块不是一般质量的碳块，是一种等静压特种石墨，同时采用高温抗氧化涂料涂覆一薄层和采用高温抗氧化涂料直接浸渍，不同以往的二次焙烧，完全可以解决高温抗氧化问题，并且不腐蚀碳块，延长设备寿命，降低碳的排放，抗渣性好，不损失碳块导电性，电阻率能保持在10-15μΩ·m。
文档编号C04B35/532GK102786310SQ20121024803
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者李厚献, 李 真, 谢有赞 申请人:湖南汨特科技新材料股份有限公司