以针状焦为原料的人造石墨制备工艺
人造石墨的生产工艺流程

人造石墨的生产工艺流程一、原料准备。
人造石墨生产的原料可不能马虎呀。
一般来说,会用到像石油焦、针状焦这样的东西。
石油焦就像是一个低调的小助手,它的成本相对低一些,在很多生产中都能发挥大作用。
针状焦呢,就比较高级啦,它能让生产出来的人造石墨性能更好,就像给石墨注入了超级能量一样。
这些原料呀,要先进行筛选,把那些不合格的小颗粒或者杂质都挑出去,就像挑水果一样,把坏的扔掉,只留下好的。
而且,它们的颗粒大小也很有讲究哦,不同的产品可能需要不同粒径的原料呢。
二、混捏工序。
接下来就到了混捏这个环节啦。
这个时候呀,要把那些筛选好的原料和黏结剂放在一起。
黏结剂就像是胶水一样,把那些松散的原料紧紧地黏在一起。
常见的黏结剂有煤沥青之类的。
在混捏的时候呀,就像是在做手工搅拌黏土一样,要搅拌得很均匀呢。
这个过程可不能太快,也不能太慢,太快了原料和黏结剂可能还没好好融合,太慢了又会浪费时间。
在这个大“搅拌盆”里,原料和黏结剂要充分地接触,这样才能为后面的成型打下好基础。
三、成型。
混捏好的料就可以开始成型啦。
这就像把黏土捏成各种形状一样。
成型的方法有很多种呢。
有挤压成型,就像挤牙膏一样,把混捏好的料通过特定的模具挤压成想要的形状,比如可以挤压成圆柱状之类的。
还有模压成型,把料放进模具里,然后施加压力,让它变成模具的形状。
这个过程就像是给料一个小小的家,让它乖乖地待在里面变成我们想要的样子。
而且呀,成型的时候压力的大小、时间的长短都会影响到最终产品的质量哦。
四、焙烧。
成型后的产品还不能算是成品呢,它还要经历焙烧这个考验。
焙烧就像是给这个产品来一场高温的洗礼。
在焙烧炉里,温度会升得很高很高,这个时候呀,那些黏结剂就开始发挥作用啦。
它们在高温下会发生一系列的变化,就像变身一样,把原来松散的结构变得更加紧密。
而且焙烧的温度曲线也很重要哦,就像烤蛋糕一样,不同的阶段需要不同的温度,这样才能烤出完美的蛋糕,同理,才能得到质量好的人造石墨。
石墨电极的原料及制造工艺

石墨电极的原料及制造工艺石墨电极的原料及制造工艺一、石墨电极的原料1、石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料,煤沥青为粘结剂,经过混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。
石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料,通过石墨电极向电炉输入电能,利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温作为热源,使炉料熔化进行炼钢。
其他一些冶炼黄磷、工业硅、磨料等材料的矿热炉也用石墨电极作为导电材料。
利用石墨电极优良而特殊的物理化学性能,在其他工业部门也有广泛的用途。
2、石墨电极的原料生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青(1)石油焦石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。
色黑多孔,主要元素为碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。
石油焦属于易石墨化炭一类,石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。
石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种,前者由延迟焦化所得的石油焦,含有大量的挥发分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。
中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业多在炭素厂内进行。
石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种,石墨电极及其它人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。
(2)针状焦针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒(长宽比一般在1.75以上),在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结构,因而称之为针状焦。
针状焦物理机械性质的各向异性十分明显, 平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能,热膨胀系数较低,在挤压成型时,大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。
因此,针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料,制成的石墨电极电阻率较低,热膨胀系数小,抗热震性能好。
针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦。
人造石墨生产工艺

人造石墨生产工艺人造石墨是一种高级碳材料,具有较高的导电性和导热性能,被广泛应用于电池、涂料、防火材料等领域。
以下将介绍人造石墨的生产工艺。
人造石墨的生产工艺主要包括碳化石墨工艺和化学气相沉积工艺。
碳化石墨工艺是将天然石墨或石墨粉末加热至高温,经过碳化反应生成人造石墨。
首先,将天然石墨粉末与脱水剂混合,并在减压下进行干燥,以去除水分。
然后,将石墨粉末放入电炉中,升温至2000℃以上,并通过控制加热时间和温度,使石墨发生碳化反应。
在高温下,碳原子会重新排列成石墨的六角晶体结构,形成人造石墨。
化学气相沉积工艺是利用化学反应将气体中的碳原子沉积在基材上形成石墨薄膜。
该工艺主要包括两个步骤:气相反应和沉积。
首先,选择合适的碳源气体,如甲烷或乙烯。
将碳源气体送入反应室,并加热至高温。
在高温下,碳源气体分解产生碳原子,并随着气流运输到基材表面。
在基材表面,碳原子会重新排布形成石墨薄膜。
沉积过程中,需要控制反应条件,如温度、压力和气体流速,以获得均匀且质量稳定的石墨薄膜。
在生产过程中,还可以通过添加催化剂、控制反应条件、调节碳源气体浓度等方法来改变人造石墨的性质和形态。
例如,添加金属催化剂可以促进碳原子的重新排列,从而调节石墨的结晶度和导电性。
综上所述,人造石墨的生产工艺包括碳化石墨工艺和化学气相沉积工艺。
这两种工艺都需要高温条件,并且需要控制反应参数以获得所需的石墨产品。
通过不同的工艺条件和方法,可以得到具有不同性能和形态的人造石墨,以满足各种应用领域的需求。
随着科学技术的不断发展,人造石墨的生产工艺也将不断创新和改进,为各个领域的发展提供更好的材料支持。
人造石墨生产工艺流程

人造石墨生产工艺流程介绍人造石墨是一种由人工合成的高级碳材料,具有极高的热稳定性和导电性能,广泛应用于电池、石墨烯生产、涂料和金属冶炼等领域。
本文将详细介绍人造石墨的生产工艺流程。
材料准备在人造石墨的生产工艺中,主要需要以下材料: 1. 石墨矿石:作为原料,可从天然石墨矿石中提取碳素。
2. 儿童模具:用于成型时的模具,以便将原料压制成所需形状。
3. 高温炉:用于石墨矿石的石化和碳化反应。
4. 冷却设备:用于降低石墨的温度,使其硬化。
工艺步骤人造石墨的生产工艺一般包括以下步骤:步骤一:石墨矿石的选矿和石化1.将天然石墨矿石进行选矿处理,去除杂质,以提高碳素的纯度。
2.将矿石放入高温炉中,通过高温加热和化学反应将其转化为石墨。
步骤二:石墨的碳化1.将石墨放入碳化炉中,控制温度和气氛,使石墨发生碳化反应。
–温度一般在2000-3000摄氏度之间。
–使用惰性气体(如氮气或氩气)作为碳化炉的气氛,以防止氧化和污染。
2.石墨经过碳化反应后,其结构会发生改变,形成具有多孔结构的碳素材料。
步骤三:石墨的成型和硬化1.将碳化后的石墨放入儿童模具中,通过机械或液态压制的方式,将其压制成所需形状。
2.将压制好的石墨放入冷却设备中,通过降低温度使其硬化。
质量控制为了确保人造石墨的质量稳定,需要进行质量控制措施。
主要包括以下方面: 1. 原料的选择和处理:选用高纯度的石墨矿石,并进行严格的选矿处理。
2. 工艺参数的控制:控制碳化过程中的温度、气氛和时间等参数,以确保石墨的碳化程度。
3. 成品的检测和评估:对成品进行物理和化学性能的测试,以确保其符合预期的质量要求。
应用领域人造石墨的优良性能使其在多个领域得到广泛应用,如: 1. 电池材料:人造石墨可用于制备锂离子电池的负极材料,提高电池的循环寿命和充放电性能。
2. 石墨烯生产:人造石墨可作为制备石墨烯的前体材料,用于石墨烯的生产和应用。
3. 涂料和涂层:人造石墨可用于制备高性能的导电涂料和防腐涂层。
人造石墨生产工艺

人造石墨生产工艺
人造石墨生产工艺
人造石墨是一种含碳量达99.95%以上的特殊石墨,是一种稳定性极好的无定
形金属,可用于石墨烯材料和其他电子电气应用。
人工制造石墨的生产工艺包括:洗煤炉焦炉技术、热浸技术和气体清洗技术。
其中,洗煤炉焦炉技术是生产高碳度超细石墨的主要方法,把其他原料进行焙烧以形成超细石墨,然后可以根据需要进行洗煤处理。
洗煤炉焦炉技术大大减少了人造石墨制造的能耗和环境污染,把高碳含量的石墨粉末作为原料,经过一系列加工步骤制作而成。
热浸技术主要是用热溶剂将碳原料用热波调节,使其完全溶解,然后加入活性
剂精制生成石墨。
这种技术主要适用于制备大量低碳含量的石墨,例如低于90%
的石墨。
总体来说,优点在于产品性能稳定,产量较大。
同时,气体清洗技术也是一种常见的人造石墨生产工艺。
主要是通过引入压缩
空气去减少产品中有害物质的含量,以提高产品的纯度,即清洗后的石墨粉末变得更纯净。
此外,气体处理也是可以调节碳度的,根据需求可以加入适量的氧等气体,从而将排放的碳的高碳较低的要求满足。
总之,人造石墨的生产工艺复杂多变,不仅要考虑技术性能,还要考虑生产过
程所需能耗,以及实际需求。
在此基础上,根据需求可以采取更好的生产工艺,从而取得更优质的产品效果。
石墨的生产工艺流程!

石墨的生产工艺流程!一、生产石墨的原料有石油焦、针状焦和煤沥青石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。
色黑多孔,主要元素为碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。
石油焦属于易石墨化炭一类,石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。
石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种,前者由延迟焦化所得的石油焦,含有大量的挥发分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。
中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业多在炭素厂内进行。
石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种,人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。
针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒(长宽比一般在1.75以上),在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结构,因而称之为针状焦。
针状焦物理机械性质的各向异性十分明显, 平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能,热膨胀系数较低,在挤压成型时,大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。
因此,针状焦是制造石墨的关键原料,制成的石墨电阻率较低,热膨胀系数小,抗热震性能好。
针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦。
煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。
为多种碳氢化合物的混合物,常温下为黑色高粘度半固体或固体,无固定的熔点,受热后软化,继而熔化,密度为1.25-1.35g/cm3。
按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。
中温沥青产率为煤焦油的54-56%。
煤沥青的组成极为复杂,与煤焦油的性质及杂原子的含量有关,又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。
表征煤沥青特性的指标很多,如沥青软化点、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、结焦值和煤沥青流变性等。
煤沥青在炭素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用,其性能对炭素制品生产工艺和产品质量影响极大。
人造石墨 原料
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大材料组成。
锂电池负极材料在锂电池中起储存和释放能量的作用,主要影响锂电池的首次效率、循环性能等。
负极材料占锂电池成本的6%~10%。
目前市场上的负极材料大多采用人造石墨和天然石墨,今天我们就来介绍人造石墨的生产工艺。
人造石墨需经过四个大工序、十余个小工序人造石墨的骨料分为煤系、石油系以及煤和石油混合系三大类。
其中煤系针状焦、石油系针状焦以及石油焦应用最广:一般来讲,高比容量的负极采用针状焦作为原材料,普通比容量的负极采用价格更便宜的石油焦作为原料。
沥青则作为粘结剂。
图表人造石墨原材料分类人造石墨是将骨料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。
基本的工序流程是一致的,但具体到每家企业的制备工艺,又都会有一定的差异。
以人造石墨出货量排名国内第一的江西紫宸为例,其人造石墨的制备工艺流程图如下:图表江西紫宸人造石墨的生产工序我们概述紫宸的生产工序大致如下:(1)预处理根据产品的不同,将石墨原料与沥青按不同比例混合,混合比例为100:(5~20),物料通过真空上料机转入料斗,然后由料斗放入空气流磨中进行气流磨粉,将5~10mm粒径的原辅料磨至5-10微米。
气流磨粉后采用旋风收尘器收集所需粒径物料,收尘率约为80%,尾气由滤芯过滤器过滤后排放,除尘效率大于99%。
滤芯材质为孔隙小于0.2微米的滤布,可将0.2微米以上的粉尘全部拦截。
风机控制整个系统呈负压状态。
(2)造粒造粒分为热解工序和球磨筛选工序。
热解工序:将中间物料1投入反应釜中,用N2将反应釜内空气置换干净,反应釜密闭,在2.5Kg的压力条件下,按照温度曲线进行电加热,于200~300℃搅拌1-3h,而后继续加热至400-500℃,搅拌得到粒径在10-20mm的物料,降温出料,即中间物料2。
反应釜中挥发气由风机抽出,经冷凝罐冷凝,液态以焦油状凝结,气态废气由风机引出,经活性炭过滤后排空。
球磨筛分工序:真空进料,将中间物料2输送至球磨机进行机械球磨,10~20mm物料磨制成6~10微米粒径的物料。
人造石墨的加工工艺
人造石墨的加工工艺
人造石墨是一种高性能材料,具有优异的导电、导热、耐腐蚀、高强度等特点,广泛应用于电池、电极、涂料、复合材料等领域。
人造石墨的加工工艺对其性能和应用具有重要影响,下面就来介绍一下人造石墨的加工工艺。
人造石墨的制备需要选择合适的原料,一般采用石墨粉、焦炭、石油焦等为原料,经过混合、压制、烧结等工艺制备而成。
其中,石墨粉的粒度和形状对人造石墨的性能和加工工艺有很大影响,一般要求粒度小、形状规则,以便于压制和烧结。
人造石墨的加工工艺包括压制、烧结、加工等环节。
压制是将原料混合后,通过压制机将其压制成所需形状的过程。
压制时要控制压力、温度、时间等参数,以保证压制成型的质量和稳定性。
烧结是将压制成型的人造石墨在高温下进行烧结,使其结晶度和密度进一步提高,从而提高其性能。
烧结时要控制温度、气氛、时间等参数,以保证烧结质量和稳定性。
加工是将烧结成型的人造石墨进行切割、钻孔、磨削等加工过程,以满足不同应用领域的需求。
人造石墨的加工工艺还需要注意一些问题。
例如,压制时要避免过度压制和过度烧结,以免影响其性能;加工时要注意保护其表面,避免划伤和损坏;同时,还要注意环保和安全问题,避免对环境和人体造成危害。
人造石墨的加工工艺对其性能和应用具有重要影响,需要选择合适的原料,控制好压制、烧结、加工等环节,注意环保和安全问题,才能制备出高质量的人造石墨,满足不同领域的需求。
人造石墨的加工工艺
人造石墨的加工工艺人造石墨是一种人工合成的石墨材料,具有许多优异的物理和化学性质,因此在许多领域得到了广泛的应用。
人造石墨的加工工艺对于提高材料的性能和应用价值起着至关重要的作用。
本文将介绍人造石墨的加工工艺,并探讨其在不同领域中的应用。
人造石墨的加工过程通常分为原料处理、成型和烧结三个步骤。
原料处理是指将石墨粉末与其他添加剂进行混合,并进行湿法或干法处理,以改善材料的流动性和成型性。
成型是将处理后的石墨粉末通过压制或注射成型等方法,制成所需形状的石墨坯体。
烧结则是将石墨坯体在高温下进行加热,使其结晶并形成致密的石墨结构。
在原料处理过程中,选择合适的石墨粉末和添加剂是至关重要的。
石墨粉末的粒度和形状对于成型和烧结性能有着重要影响。
通常情况下,选择细粒度且形状均匀的石墨粉末可以提高材料的流动性和成型性。
添加剂的种类和含量也会对材料的性能产生重要影响。
常用的添加剂包括粘结剂、增强剂和抗烧结剂等,它们可以改善材料的粘结力、机械强度和耐热性能。
成型过程是将处理后的石墨粉末按照所需形状进行压制或注射成型。
常用的成型方法包括等静压成型、挤压成型和注射成型等。
等静压成型是将石墨粉末放置在模具中,并施加静压力使其成型。
挤压成型则是将石墨粉末通过挤压机挤压成型,适用于制备较长和复杂形状的产品。
注射成型是将石墨粉末与粘结剂混合后注入模具中,然后通过挤压或压缩使其成型。
这些成型方法具有高效、精度高和成型周期短等优点。
烧结过程是将石墨坯体在高温下进行加热,使其结晶并形成致密的石墨结构。
烧结温度和时间是影响石墨结晶和致密化的重要因素。
通常情况下,较高的烧结温度和较长的烧结时间可以得到更高的石墨结晶度和致密度。
烧结过程还会引入一定的氧化反应,因此需要控制烧结气氛和烧结速率,以减少氧化反应对材料性能的影响。
人造石墨的加工工艺使得其具有优异的物理和化学性质,因此在许多领域得到了广泛的应用。
在电池领域,人造石墨可以作为锂离子电池的负极材料,具有高的比容量和良好的循环稳定性。
石墨电极原料、成本及生产工艺分析
石墨电极原料、成本及生产工艺分析提示:1、原料与成本:石油焦、针状焦和煤沥青等原材料占石墨电极成本的66.88% (1)原料:低硫石1、原料与成本:石油焦、针状焦和煤沥青等原材料占石墨电极成本的66.88%(1)原料:低硫石油焦、煤系针状焦为骨材,煤沥青为粘结剂石墨电极由石油焦、针状焦等为原料、煤沥青等为粘结剂,经原料破碎、配料、混捍、压制成型、焙烧、浸渍、二次焙烧、石墨化、机加工、质量检验、打包出厂等11道工序制备而成。
参考发布《2017-2022年中国石墨电极行业市场发展现状及十三五投资战略分析报告》石油焦:石油焦(Petroleumcoke)是原油经蒸馏将轻、重质油分离后,重质油再经热裂过程得到的石油制品。
石油焦色黑多孔,碳含量占80%以上,灰分含量一般在0.5%以下,在化工、冶金等行业中有广泛的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。
石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中硫焦(含硫0.5%~1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种,石墨电极及其它人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。
图:石油焦是由柴油、蜡油等重质油经热裂焦化得到的石油制品资料来源:公开资料整理针状焦:针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭。
针状焦物理性能的各向异性十分明显,平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能和较低的热膨胀系数,因此针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料,制成的石墨电极电阻率较低,热膨胀系数小,抗热震性能好。
针状焦按原料来源可分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦两种。
根据张毅峰2013年发表于《炭素技术》期刊上的《针状焦与石墨电极》一文,国外炭素企业生产大规格高功率和超高功率石墨电极往往首选优质油系针状焦为主要原料焦,目前我国针状焦以煤系针状焦为主,油系针状焦依赖于从日本水岛公司和英国HSP公司进口。
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以针状焦为原料的人造石墨制备工艺
人造石墨是一种具有优良导电、导热和耐高温性能的材料,广泛应用于电池、电子器件、碳纤维等领域。
人造石墨的原料种类繁多,其中以针状焦为原料制备的人造石墨具有独特的特性和应用优势。
针状焦是一种石油副产品,其主要成分为碳,含有微量的杂质。
针状焦具有纤维状结构,形状类似针,故得名。
由于其含碳量高,纯度较高,是一种理想的人造石墨原料。
人造石墨的制备工艺主要分为石墨化和石墨化后处理两个步骤。
首先是石墨化过程。
针状焦经过破碎、磨粉、筛分等预处理工序后,进入石墨化炉。
石墨化炉是一种高温反应设备,通过控制温度、气氛和时间等参数,使针状焦发生石墨化反应,从而形成石墨结构。
石墨化反应的关键是控制温度,一般在2000°C左右进行。
此温度下,针状焦中的杂质被除去,碳原子重新排列,形成石墨晶体结构。
石墨化反应还需要适当的气氛,通常使用惰性气体(如氩气)或还原气氛(如氢气)来保护石墨化过程中的石墨结构。
石墨化后的针状焦需要经过后处理工序,以进一步提高人造石墨的质量。
后处理工序主要包括石墨烘干、石墨石化和石墨热处理等步骤。
石墨烘干是将石墨化后的针状焦进行热处理,去除其中的水分和挥
发物,提高石墨的纯度。
石墨石化是将石墨化后的针状焦置于高温和高压环境下,使其进一步结晶,增加石墨结构的完整性。
石墨热处理是通过加热石墨化后的针状焦,在一定温度下进行热处理,使其晶格结构更加完善,提高石墨的结晶度和热稳定性。
通过以上的制备工艺,以针状焦为原料的人造石墨可以得到较高的纯度和优良的结晶性能。
而针状焦具有丰富的资源、低成本和易获取等优势,使得该制备工艺具有较大的经济和技术潜力。
然而,人造石墨的制备工艺仍然存在一些挑战和亟待解决的问题。
例如,石墨化过程中的温度控制、气氛控制等参数需要精确控制,以确保石墨化反应能够顺利进行;后处理工序中的石墨烘干、石墨石化和石墨热处理等步骤需要合理设计和优化,以提高制备效率和降低成本。
总的来说,以针状焦为原料的人造石墨制备工艺是一项重要的研究领域,研究人员通过不断的努力和创新,不断优化制备工艺,提高人造石墨的质量和性能,推动人造石墨在电子、能源等领域的广泛应用。
希望未来能够进一步完善该制备工艺,实现人造石墨的大规模生产和应用。