石墨化新工艺新技术.pdf

第九章 石墨化新工艺新技术 第九章 石墨化新工艺新技术 第一节 石墨化的一般概念 天然石墨有很好的导电性、导热性、耐腐蚀，但是天然石墨的杂质含量较多。用天然 石墨生产的制品其强度较低，特别是在生产炼钢电极时，由于其机械强度比较低，在炼钢 过程中易于折断，所以用天然石墨生产炼钢电极已愈来愈少。目前，绝大多数电冶金或 电解等工业都使用人造石墨制品，即石墨化制品。石墨化制品的物理化学性能比天然石 墨制品要强得多，如石墨化制品的杂质可以控制在很小的范围内，用于核反应堆的石墨 化制品，灰份可低于! !! #$ 。因此，在炭素材料生产过程中采用适当的工艺方法可以获 得远比天然石墨制品优异的各种石墨化制品。 石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤等经过%!!! 以上的高温热处理都能不同程度地转 化为石墨，但是也有一些碳素材料虽经过长时期热处理也很难变成石墨（如炭黑）。在高 温下能够转化为石墨晶体的煤炭称为易石墨化性炭，而对那些在高温下也很难形成石墨 结晶的煤炭称为非石墨化性炭。不同种类的易石墨化性炭在经过同样的高温热处理以 后，石墨化程度及获得石墨的性能也有一定程度的差别。比较容易石墨化的是石油焦。 由石油焦生成的人造石墨灰份较低，导电性良好。沥青焦在同样温度下石墨化后得到的 石墨较硬，比电阻略高一些。冶金焦经过石墨化后灰份杂质较高，比电阻也比较高。无 烟煤也能转化为石墨，但石墨化的效果不如石油焦或沥青焦。所以，目前生产各种石墨 化制品都采用石油焦或沥青焦为原料，只有在极少情况下用无烟煤为原料。各种原料的 ·((’ · 第二篇 石墨制品生产新工艺新技术概论 石墨化难易一般可用石墨化后真比重的大小来表示。现将几种易石墨化性炭经石墨化 后的真比重及灰份含量举例介绍如表! # 所示。 表! # 几种易石墨化性炭石墨化后的性能 指标 真比重 灰份 备注 （克 % （ ） 原料种类 $ 厘米 ） 油焦! ’ ( ’)) * ( *+, 釜式焦 油焦 ’ ( ’% * ( *#- 延迟焦 油焦# ’ ( ’#- * ( *-+ 延迟焦 油焦$ ’ ( ’’. * ( *)) 氧化釜式焦 沥青焦 ’ ( #!. * ( *%, 冶金焦 ’ ( ’’ ) ( #** m 无烟煤! ’ ( #* # ( -. 无烟煤% ’ ( #* # ( %* o c 用石油焦及沥青焦为原料生产的石墨化制品质量比较好。现将用石油焦及沥青焦 . 为原料生产的石墨化制品在焙烧后与石墨化后的物理 化学指标举例介绍于表 。