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石墨坩堝與石墨棒的制作過(guò)程發(fā)布日期:2020-10-26 類別:公司新聞 瀏覽量: 3928 times 石墨坩堝與石墨棒的制作過(guò)程 經(jīng)烘干后石墨坩堝|石墨匣缽應(yīng)按半成品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。合格品進(jìn)入涂釉工序涂刷釉料,釉層干固后才能裝窯和燒成。燒成的目的,是為了增強(qiáng)坩堝的密度和機(jī)械強(qiáng)度,提高產(chǎn)品質(zhì)量。 1.燒成原理 石墨坩堝|石墨匣缽在燒成過(guò)程中,坯體的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列變化,發(fā)生變化的主要是可塑性的耐火粘土。有關(guān)坩堝燒成的基本過(guò)程,可分以下四個(gè)階段來(lái)說(shuō)明: (1)預(yù)熱烘烤階段。窯爐溫度在100~300℃,是石墨坩堝|石墨匣缽坯體排除殘余水分的過(guò)程。窯項(xiàng)天窗應(yīng)開(kāi)啟,升溫時(shí)速度應(yīng)緩慢,特別是當(dāng)石墨坩堝|石墨匣缽中殘余水分超過(guò)3%時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制溫度,沓則易發(fā)生坩堝裂紋和炸罐事故。 (2)低溫?zé)呻A段,400-600℃。系坩堝燒結(jié)的低溫階段。隨著窯溫的升高,坩堝中的結(jié)合水開(kāi)始分解和排除。粘土中的主體成份A1203和Si02,一度形成游離狀態(tài):坩堝外表釉層尚未熔化,升溫速度仍應(yīng)緩慢進(jìn)行,如若升溫速度過(guò)快和不均勻,同樣也易發(fā)生炸罐和塌垛事故。 (3)中溫?zé)呻A段:700-900℃。這時(shí),粘土中非晶形A1203,可能部分轉(zhuǎn)化成y型結(jié)晶Al203在窯溫逐步升高的情況下,以游離狀態(tài)而存在的Al203和Si0',便結(jié)合成堅(jiān)硬的硅酸鹽的固化物(又稱百化過(guò)程),把坩堝中的石墨,熟料連接固化為整體。在中溫?zé)Y(jié)過(guò)程中,石墨坩堝|石墨匣缽的外表釉層隨著溫度的升高逐漸溶化,形成一層玻璃狀的釉膜,封閉或覆蓋于坩堝表層,保護(hù)著坩堝不受氧化。這期間升溫速度應(yīng)快’窯中火焰以還原焰為佳。 (4)高溫?zé)呻A段:此階段溫度為iooo-1200cc。此時(shí)坩堝中的粘土經(jīng)中溫?zé)Y(jié)形成固化后,逐步向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化,如3A1203+2Si07:3Al203'2Si0,(莫來(lái)石)。這期間升溫速度應(yīng)比中溫時(shí)加快(俗稱放大火過(guò)程),窯中火焰應(yīng)控制為中性焰或還原焰。坩堝在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中,釉層巳完全熔化,形成玻璃狀釉膜,封閉于坩堝外表。若燒結(jié)溫度超出釉料最高溫度限度,易流脫造成坩堝的氧化。因此,在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中’應(yīng)注意觀察石墨坩堝|石墨匣缽釉層熔化狀況,避免由于過(guò)燒而達(dá)不到燒結(jié)的目的。莫來(lái)石(3A1203'2Si02),系一種理化性能穩(wěn)定的高級(jí)耐火礦物。密度、硬度、耐火度以及荷重軟化點(diǎn)都很高,熱膨脹系數(shù)小。在坩堝的組織結(jié)構(gòu)中,起著重要的固結(jié)硬化及承荷作用。由此可知,在坩堝燒結(jié)過(guò)程中,由于可塑性耐火粘土的熱效應(yīng)作用把石墨、熟料固結(jié)為具有一定的機(jī)械強(qiáng)度的整體。因此,燒結(jié)溫度的高低,操作過(guò)程中的溫度控制,對(duì)石墨坩堝|石墨匣缽產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命,有著重要的影響。 壓型石墨管,石墨棒是采用石墨粉(天然石墨或人造石墨)和各類型粘接劑,按一定比例混合后,經(jīng)混捏、壓型(熱擠壓或冷模壓)或高溫?zé)崽幚矶伞@眠@種方法可以制成管材、板材、管件閥門、泵等。又可作為耐磨材料,作軸承套、機(jī)械密封環(huán)、氣缸活塞環(huán)等同浸漬石墨相比,其特點(diǎn)有: ①制造方法相應(yīng)簡(jiǎn)化,原料可以利用石墨制品生產(chǎn)中的碎塊石墨,因而成本可降低; ②具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、耐熱性、熱穩(wěn)定性,且機(jī)械強(qiáng)度較高; ③導(dǎo)熱系數(shù)比浸漬石墨低,線脹系數(shù)大; ④孔隙率小,組織結(jié)構(gòu)均勻,抗?jié)B透性好; ⑤經(jīng)壓型制成成品后,外形密實(shí)光潔,除連接端頭外,不必再進(jìn)行機(jī)加工。 目前屬于壓型不透性石墨管的有:各類合成樹(shù)脂石墨壓型管;300℃中溫處理石墨壓型管和樹(shù)脂浸漬的不透性石墨管等。 (一)合成樹(shù)脂石墨巨型管 合成樹(shù)脂石墨壓型管是由人造石墨粉和合成樹(shù)脂按一定比例配制、混合、經(jīng)擠壓而成。采用的合成樹(shù)脂,常用的有酚醛樹(shù)臘、呋喃樹(shù)脂、聚氯乙烯和聚丙烯等。 由于合成樹(shù)脂壓型石墨材料密實(shí)無(wú)孔,故不需再進(jìn)行樹(shù)脂浸漬或表面機(jī)加工。它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和物理機(jī)械性能。它的機(jī)械加工性能良好,可以車、鋸、刨、鉆和用膠結(jié)劑粘結(jié)。聚氯乙烯聚丙烯石墨壓型管還可以焊接、壓型等熱加工。 由合成樹(shù)脂配制的石墨壓型管,可以加工制造成各種有關(guān)設(shè)備,造價(jià)低、生產(chǎn)周期短,已廣泛使用于各個(gè)丁,業(yè)部門。 1.生產(chǎn)裝置及工藝條件 (1)擠壓裝置和成型原理石墨壓型管的主要設(shè)備是臥式液壓機(jī),它的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工 作原理與電極生產(chǎn)用的水壓機(jī)基本相似。機(jī)身設(shè)有料缸、機(jī)頭成型腔。成型腔內(nèi)裝有固 定管芯的定芯盤。在管芯外面裝有定型管子的電加熱機(jī)嘴、套管、料缸和機(jī)頭?捎谜 汽間接加熱,也可用電熱控制。 (2)合成樹(shù)脂石墨壓型管配比合成樹(shù)脂石墨壓型營(yíng)配比組成見(jiàn)表5-34。 (3)擠壓聚合工藝條件 ①物料混合將一定比例的石墨粉稱量后,加入到z型混合機(jī)中’加熱保持溫度 40-60℃lOmin,后將預(yù)熱的酚醛樹(shù)脂,混捏均勻30-50min,物料在70-85℃出料,打成料柱,待擠管時(shí)用。 呋喃系的糠酮、糠醇石墨壓型管的混料條件與酚醛樹(shù)脂不同,是在加入稱量好的石 墨粉后,加入一定量樹(shù)脂,在攪拌的情況下,慢慢加入固化劑攪勻,攪拌30-35min,溫升至40度 |
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