亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

增碳劑及其制備方法

文檔序號:9780909閱讀:1441來源:國知局
增碳劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種鑄造用增碳劑及其制備方法,特別是一種石墨增碳劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鑄造過程中,需要對鐵水進(jìn)行增碳,W滿足不同規(guī)格的鐵質(zhì)材料對固定含碳量 的要求,主要W添加增碳劑的方式實現(xiàn)。目前市售增碳劑有生鐵、漸青焦增碳劑、石墨電極 增碳劑、石油焦增碳劑、煤質(zhì)增碳劑、人造石墨增碳劑等,但各自都存在性能缺陷,市場認(rèn)可 度有待提高。生鐵價格較高,而且含硫量和含娃量較高,碳吸收率低。石油焦、漸青焦等通過 化石燃料般燒而成的增碳劑所含雜質(zhì)難W除盡,結(jié)構(gòu)過于緊密,導(dǎo)致吸收率較低,生產(chǎn)過程 會造成極大的污染。人造石墨是目前品質(zhì)最好的增碳劑,但造價十分昂貴,同樣在生產(chǎn)過程 中也會對環(huán)境造成極大污染。
[0003] 隨著新能源純電動、混合動力汽車,W及分布式風(fēng)力發(fā)電、儲能基站等動力及儲能 電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,W石墨為代表的裡離子電池負(fù)極材料受到科研院校和企業(yè)的廣泛關(guān) 注。然而,裡離子電池負(fù)極材料所用的石墨和其它負(fù)極材料在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量尾料, 不僅降低了石墨原料的利用率,提高了裡離子電池材料的生產(chǎn)成本,甚至加重了生產(chǎn)環(huán)境 的污染問題。現(xiàn)有技術(shù)通過粘合、造粒工藝合成增碳劑,能夠?qū)⒏鞣N石墨類尾料重新利用, 達(dá)到節(jié)能減排的效果。雖然具有生產(chǎn)成本較低、工藝較簡單的特點。但是,石墨類增碳劑也 存在明顯的缺陷。一方面,增碳劑中粘接劑用量過大,導(dǎo)致含碳量較低。另一方面,鑄造過 程中有機(jī)粘接劑與與鐵件、鋼件存在相容性問題,并受到熱脹冷縮產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和能量不均 勻傳遞的限制,在成型鑄件表面和實體內(nèi)產(chǎn)生大量氣孔和銀紋。容易造成因局部應(yīng)力產(chǎn)生 的缺口斷裂現(xiàn)象,影響鑄件的使用效果,運樣,對增碳劑的質(zhì)量提出了更高的要求。針對現(xiàn) 有技術(shù)增碳劑W及鑄件表面的缺陷問題,相關(guān)研究者提出了許多解決途徑。
[0004] 中國專利公開號CN103205530A公開了一種由高溫煤焦油或高溫煤焦油漸青制得 的富碳?xì)堅苽湓鎏紕┑姆椒ǎ脷堅械闹饕煞钟坞x炭W及富含碳元素大分子稠環(huán) 芳控,從資源利用和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),采用惰性氣氛下的高溫炭化和石墨化,脫除哇嘟 和甲苯不溶物,制備出的增碳劑固定含碳量為95~99%,且雜質(zhì)含量較低。但殘渣的提取率 只有20~30%,導(dǎo)致煤焦油漸青的利用率較低,而且工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長,成本較高。
[0005] 中國專利公開號CN104962686A公開了一種重利用廢舊石墨電極的多孔高效增碳 劑的制備方法,W廢石墨電極、碳納米管為原料,娃酸鋼、碳酸氨錠、玉米賴桿灰、多孔沸石、 聚乙二醇400為粘接劑,W及可控固含量的娃溶膠作為巧料表面噴涂劑。該方法制備的的增 碳劑雜質(zhì)含量低,高溫?zé)坪缶哂卸嗫捉Y(jié)構(gòu),巧料表面的硅膠干燥后能夠促進(jìn)烙煉液的石 墨化過程,利于增碳劑的均勻分散,提高了增碳劑的固定含碳量,且形態(tài)穩(wěn)定、流動性好、烙 入鐵水速度快、碳吸收率達(dá)到95 % W上,有效提高了鑄件質(zhì)量。但存在工藝過程設(shè)及到酸化 除雜、超聲處理和粉碎,對設(shè)備的耐酸性提出了較高要求,且生產(chǎn)周期長,單批次產(chǎn)量低,難 W滿足大規(guī)模鑄件用需求。
[0006]中國專利公開號CN101775462A公開了一種微粉石墨類增碳劑的制備和使用方 法,增碳劑W微粉石墨為原料,淀粉與簇甲基纖維素或簇甲基纖維素鋼為粘接劑,解決了裡 離子電池電極加工過程中的石墨尾料所致的環(huán)境污染問題。但該方法制備的增碳劑固定含 碳量不易控制,而且使用有機(jī)物作為粘接劑容易導(dǎo)致增碳劑在冶煉過程中分解產(chǎn)生水蒸汽 與二氧化碳C〇2氣體,嚴(yán)重影響鑄件質(zhì)量,同時在冶煉過程中容易使鋼水噴瓣,存在巨大的 安全隱患。
[0007]中國專利公開號CN1523122A公開了一種鑄造用增碳劑及其制備方法,將碳材料、 比重調(diào)節(jié)劑及粘接劑組分先后進(jìn)行粉碎、篩分、混合處理,將0~6mm的小顆粒與0~250目粉 料混合、粘結(jié),用造粒機(jī)制成固體顆粒,干燥烘干后得到所需增碳劑。但存在工藝較為復(fù)雜 的不足,設(shè)及到碳固體顆粒的比重調(diào)節(jié)、脫氧除雜、破粒分級多道工序,同時,在鋼水精煉過 程中存在界面和烙化,W及防氧化工工序的惰性氣氛保護(hù)問題。
[000引可見,國內(nèi)有能夠生產(chǎn)高固定含碳量增碳劑的廠家,雖有利用裡離子電池的石墨 尾料生產(chǎn)增碳劑,但存在產(chǎn)品質(zhì)量不高,工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長,或原料利用率高、環(huán)境污染 小,但產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足高端裝備和鑄件要求的矛盾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種增碳劑及其制備方法,要解決的技術(shù)問題是提高增碳劑 的質(zhì)量。
[0010] 本發(fā)明采用W下技術(shù)方案:一種增碳劑,按質(zhì)量百分比,由95~98.5%的石墨料與 1.5~5.0%的粘接劑組成,所述石墨料由微粉石墨與電極粉末混合后得到,粒度不超過 74. Ομπι,微粉石墨與電極粉末的質(zhì)量比為41~65:40~65;所述粘接劑由無機(jī)粘接劑和有機(jī) 粘接劑按質(zhì)量比1:0.75~1.4組成;所述無機(jī)粘接劑為原娃酸、娃酸鹽和粘±中的一種W上 與純水的溶液,質(zhì)量濃度為40.0~50.0%,娃酸鹽為娃酸鋼、娃酸鐘、娃酸儀和娃酸巧中的 一種W上;所述有機(jī)粘接劑由淀粉、簇甲基纖維素、簇甲基纖維素鋼、下苯橡膠和聚四氣乙 締中的一種W上與水的溶膠,質(zhì)量濃度為2.5~15.0%。
[00川本發(fā)明的粘接劑的粘度為950~1563cP,pH值為6.5~10.2。
[0012] 本發(fā)明的微粉石墨為裡離子電池負(fù)極石墨材料加工過程中產(chǎn)生的石墨尾料,裡離 子電池負(fù)極石墨材料為天然鱗片石墨、石油針狀焦制人造石墨、煤系針狀焦制人造石墨和 中間相碳微球中的一種W上;所述電極粉末為廢石墨電極的粉末料,廢石墨電極為鑄造用 電爐回收的石墨電極、電解侶回收的廢石墨電極、石墨冷鐵回收料和廢石墨相蝸料中的一 種W上。
[0013] -種增碳劑的制備方法,包括W下步驟:
[0014] 一、將微粉石墨與電極粉末按照質(zhì)量比為41~65:40~65混合均勻,得到混合后的 石墨料;
[0015] 二、在保護(hù)性氣氛下,將石墨料W5.0~30.0°C/min的升溫速度,從室溫升溫至 1800~2800°C,保溫0.5~30.0 h,然后爐內(nèi)自然降溫至室溫,過200目篩,得到石墨原料;
[0016] Ξ、將原娃酸、娃酸鹽和粘±中的一種W上與純水混合,得到無機(jī)粘接劑,無機(jī)粘 接劑的質(zhì)量濃度為40.0~50.0%;所述娃酸鹽為娃酸鋼、娃酸鐘、娃酸儀和娃酸巧中的一種 社;
[0017] 四、將淀粉、簇甲基纖維素、簇甲基纖維素鋼、下苯橡膠和聚四氣乙締中的一種W 上的粉末,加入到100°c的純水中,80~20化pm轉(zhuǎn)速下攬拌0.1~2.化后,自然降溫至室溫, 配制成質(zhì)量濃度為2.5~15.0%的溶膠狀的有機(jī)粘接劑;
[0018] 五、按無機(jī)粘接劑與有機(jī)粘接劑的質(zhì)量比為1:0.75~1.4,將無機(jī)粘接劑緩慢加 入到有機(jī)粘接劑中,攬拌速度為400~lOOOrpm,加入完畢持續(xù)攬拌混合0.1~lOh,得到粘接 劑;
[0019] 六、按質(zhì)量百分比,將1.5~5.0%的粘接劑加入到95~98.5%的石墨原料中,直接 在80~150°C的溫度環(huán)境中處理,轉(zhuǎn)速為200~5000rpm,時間為0.1~30.0 h,得到造粒原料;
[0020] 屯、造粒,得到增碳劑。
[0021] 本發(fā)明的方法微粉石墨為裡離子電池負(fù)極石墨材料加工過程中產(chǎn)生的石墨尾料, 裡離子電池負(fù)極石墨材料為天然鱗片石墨、石油針狀焦制人造石墨、煤系針狀焦制人造石 墨和中間相碳微球中的一種W上,粒度不超過74.Ομπι;所述電極粉末為廢石墨電極的粉末 料,廢石墨電極為鑄造用電爐回收的石墨電極、電解侶回收的廢石墨電極、石墨冷鐵回收料 和廢石墨相蝸料中的一種W上,粒度不超過74. Own。
[0022] 本發(fā)明的方法步驟一混合轉(zhuǎn)速為200~lOOOrpm,混合時間為0.1~10.0 h。
[0023] 本發(fā)明的方法步驟二保護(hù)性氣氛為氮氣、氣氣中的一種或兩種混合氣,氣體的純 度為 99.9 ~99.999%。
[0024] 本發(fā)明的方法步驟五粘接劑的粘度為950~1563cP,pH值為6.5~10.2。
[00巧]本發(fā)明的方法步驟屯造粒,顆粒直徑為0.01~5.00mm,長度為0.10~10.0mm。
[00%]本發(fā)明的方法步驟屯后將增碳劑顆粒烘干或自然風(fēng)干干燥,所述烘干溫度為60~ 150°C,烘干時間為0.5~50.0 h。
[0027] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,增碳劑的固定含碳量高,在鐵水鑄造工藝中與鐵件、鋼件 的吸容性高,提升了鑄件的質(zhì)量,克服了鑄件表面因產(chǎn)生大量氣孔和銀紋而造成局部應(yīng)力 集中,W及由此造成鋼鐵件抗沖擊初性差和斷裂吸收能量低容易發(fā)生斷裂的問題,本發(fā)明 方法增碳劑的造粒成型率高,生產(chǎn)成本低,同時解決了石墨電極在加工過程中產(chǎn)生石墨尾 料利用率低和環(huán)境污染較為嚴(yán)重的問題。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[00巧]本發(fā)明的增碳劑,按質(zhì)量百分比,由95~98.5%的石墨料與1.5~5.
當(dāng)前第1頁1 2 3 4 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1