Λεπτομερής επεξήγηση του ισοστατικού γραφίτη συμπίεσης (2)

1.4 Δευτερεύουσα λείανση

Η πάστα συνθλίβεται, αλέθεται και κοσκινίζεται σε σωματίδια μεγέθους δεκάδων έως εκατοντάδων μικρομέτρων πριν αναμειχθεί ομοιόμορφα. Χρησιμοποιείται ως υλικό συμπίεσης, που ονομάζεται σκόνη συμπίεσης. Ο εξοπλισμός για δευτερογενή λείανση χρησιμοποιεί συνήθως έναν κατακόρυφο κυλινδρόμυλο ή μύλο με σφαιρίδια.

1.5 Διαμόρφωση

Σε αντίθεση με τη συνηθισμένη εξώθηση και χύτευση,ισοστατικός γραφίτης συμπίεσηςσχηματίζεται χρησιμοποιώντας τεχνολογία ψυχρής ισοστατικής συμπίεσης (Εικόνα 2). Γεμίστε τη σκόνη της πρώτης ύλης στο λαστιχένιο καλούπι και συμπιέστε τη σκόνη μέσω ηλεκτρομαγνητικών κραδασμών υψηλής συχνότητας. Μετά το σφράγισμα, σκουπίστε με ηλεκτρική σκούπα τα σωματίδια της σκόνης για να εξαντληθεί ο αέρας μεταξύ τους. Τοποθετήστε το σε ένα δοχείο υψηλής πίεσης που περιέχει υγρά μέσα όπως νερό ή λάδι, πιέστε το στα 100-200 MPa και πιέστε το σε ένα κυλινδρικό ή ορθογώνιο προϊόν.

Σύμφωνα με την αρχή του Pascal, η πίεση εφαρμόζεται σε ένα καλούπι από καουτσούκ μέσω ενός υγρού μέσου όπως το νερό και η πίεση είναι ίση προς όλες τις κατευθύνσεις. Με αυτόν τον τρόπο, τα σωματίδια σκόνης δεν προσανατολίζονται στην κατεύθυνση πλήρωσης στο καλούπι, αλλά συμπιέζονται σε ακανόνιστη διάταξη. Επομένως, αν και ο γραφίτης είναι ανισότροπος σε κρυσταλλογραφικές ιδιότητες, συνολικά, ο ισοστατικός γραφίτης συμπίεσης είναι ισότροπος. Τα διαμορφωμένα προϊόντα δεν έχουν μόνο κυλινδρικά και ορθογώνια σχήματα, αλλά και σχήματα κυλινδρικού και χωνευτηρίου.

Η μηχανή χύτευσης ισοστατικής συμπίεσης χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία μεταλλουργίας σκόνης. Λόγω της ζήτησης βιομηχανιών υψηλής τεχνολογίας όπως η αεροδιαστημική, η πυρηνική βιομηχανία, τα σκληρά κράματα και η ηλεκτρομαγνητική υψηλής τάσης, η ανάπτυξη της τεχνολογίας ισοστατικής συμπίεσης είναι πολύ γρήγορη και έχει την ικανότητα να κατασκευάζει μηχανές ψυχρής ισοστατικής συμπίεσης με κύλινδρο εργασίας εσωτερική διάμετρος 3000mm, ύψος 5000mm και μέγιστη πίεση λειτουργίας 600MPa. Επί του παρόντος, οι μέγιστες προδιαγραφές των μηχανών ψυχρής ισοστατικής συμπίεσης που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία άνθρακα για την παραγωγή ισοστατικού γραφίτη συμπίεσης είναι Φ 2150 mm × 4700 mm, με μέγιστη πίεση λειτουργίας 180 MPa.

1.6 Ψήσιμο

Κατά τη διαδικασία ψησίματος, λαμβάνει χώρα μια πολύπλοκη χημική αντίδραση μεταξύ του αδρανούς και του συνδετικού υλικού, με αποτέλεσμα το συνδετικό να αποσυντίθεται και να απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα πτητικής ύλης, ενώ επίσης υποβάλλεται σε αντίδραση συμπύκνωσης. Στο στάδιο της προθέρμανσης σε χαμηλή θερμοκρασία, το ακατέργαστο προϊόν διαστέλλεται λόγω θέρμανσης και στην επακόλουθη διαδικασία θέρμανσης, ο όγκος συρρικνώνεται λόγω της αντίδρασης συμπύκνωσης.

Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του ακατέργαστου προϊόντος, τόσο πιο δύσκολο είναι να απελευθερωθεί πτητική ύλη και η επιφάνεια και το εσωτερικό του ακατέργαστου προϊόντος είναι επιρρεπείς σε διαφορές θερμοκρασίας, άνιση θερμική διαστολή και συστολή, που μπορεί να οδηγήσουν σε ρωγμές στο ακατέργαστο προϊόν.

Λόγω της λεπτής δομής του, ο γραφίτης ισοστατικής συμπίεσης απαιτεί μια ιδιαίτερα αργή διαδικασία ψησίματος και η θερμοκρασία μέσα στον κλίβανο πρέπει να είναι πολύ ομοιόμορφη, ειδικά κατά το στάδιο της θερμοκρασίας όπου τα πτητικά της ασφάλτου εκκενώνονται γρήγορα. Η διαδικασία θέρμανσης πρέπει να διεξάγεται με προσοχή, με ρυθμό θέρμανσης που δεν υπερβαίνει το 1 ℃/h και διαφορά θερμοκρασίας εντός του κλιβάνου μικρότερη από 20 ℃. Αυτή η διαδικασία διαρκεί περίπου 1-2 μήνες.

1.7 Εμποτισμός

Κατά τη διάρκεια του καβουρδίσματος, αποβάλλεται η πτητική ύλη της λιθανθρακόπισσας. Λεπτοί πόροι παραμένουν στο προϊόν κατά την εκκένωση αερίου και τη συστολή του όγκου, σχεδόν όλοι από τους οποίους είναι ανοιχτοί πόροι.

Προκειμένου να βελτιωθεί η πυκνότητα όγκου, η μηχανική αντοχή, η αγωγιμότητα, η θερμική αγωγιμότητα και η χημική αντίσταση του προϊόντος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος εμποτισμού υπό πίεση, η οποία περιλαμβάνει τον εμποτισμό της πίσσας λιθανθρακόπισσας στο εσωτερικό του προϊόντος μέσω ανοιχτών πόρων.

Το προϊόν πρέπει πρώτα να προθερμανθεί και μετά να σκουπιστεί με ηλεκτρική σκούπα και να απαερωθεί στη δεξαμενή εμποτισμού. Στη συνέχεια, η λιωμένη άσφαλτος λιθανθρακόπισσας προστίθεται στη δεξαμενή εμποτισμού και συμπιέζεται ώστε να επιτραπεί στην άσφαλτο του παράγοντα εμποτισμού να εισέλθει στο εσωτερικό του προϊόντος. Συνήθως, ο γραφίτης ισοστατικής συμπίεσης υφίσταται πολλαπλούς κύκλους καβουρδίσματος με εμποτισμό.

1.8 Γραφιτοποίηση

Θερμάνετε το φρυγμένο προϊόν στους 3000 ℃ περίπου, τακτοποιήστε το πλέγμα των ατόμων άνθρακα με τακτοποιημένο τρόπο και ολοκληρώστε τη μετατροπή από άνθρακα σε γραφίτη, η οποία ονομάζεται γραφιτοποίηση.

Οι μέθοδοι γραφιτοποίησης περιλαμβάνουν τη μέθοδο Acheson, τη μέθοδο εσωτερικής θερμικής σύνδεσης σε σειρά, τη μέθοδο επαγωγής υψηλής συχνότητας, κ.λπ. Η συνήθης διαδικασία Acheson διαρκεί περίπου 1-1,5 μήνα για να φορτωθούν και να εκφορτωθούν τα προϊόντα από τον κλίβανο. Κάθε φούρνος μπορεί να χειριστεί πολλούς τόνους έως δεκάδες τόνους ψημένων προϊόντων.