Освоение технологии производства графитов типа МПГ на основе сланцевого кокса на ОАО "Новочеркасский электродный завод"

• Автор: Коломиец, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 142 с. : ил

Содержание
Введение

1 Использование непрокалениого кокса наполнителя при производстве

искусственных графитов типа МПГ. обзор предшествующих исследований. Постановка задачи исследований .

1.1 Обзор предшествующих исследований .

1.2 Постановка задачи исследований .

2 Выбор технологии производства конструкционных графитов на ОАО НЭЗ. Сырьевые материалы методы исследований .
2.1 Выбор и обоснование технологии получения конструкционных графитов на НЭЗе и сырьевых материалов для их производства

2.2 Сланцевый кокс и результаты исследования его свойств

2.2.1 Изучение возможности термостабилизации сланцевого кокса.

2.2.2 Лабораторнотехнологическое опробование сланцевого кокса поставки ноября г.

2.2.3 Исследование и выбор новых сырьевых источников на основе сланцевой смолы
2.3 Каменноугольные пеки .
2.4 Методы исследований.
3 Подготовка сырьевых материалов, смешивание, приготовление пресспорошка, прессование заготовок .
3.1 Подготовка кокса.
3.1.1 Сушка сланцевого кокса.
3.1.2 Измельчение сланцевого кокса наполнителя .
3.2 Приготовление прессмассы, пресспорошка, прессование заготовок.
4 Обжиг и графнтация прессованных заготовок
4.1 Обжиг прессованных заготовок.
4.2 Взаимодействия в системе кокспек и усадочные явления при термообработке.
4.3 Техническое обеспечение процесса обжига
4.4 Дополнительный обжиг в электровакуумных печах. .
4.5 Изменение свойств обожженного материала при графитации
5 Освоение технологии производства графитов марок МПГ6 и МП Г8 на
основе непрокалениого сланцевого кокса
6 Применение графитов типа МПГ при электроэрозионной обработке
металлов и сплавов
Заключение.4.
Список использованных источников


Высокая плотность материалов класса МПГ была достигнута только за счет высоких усадок на стадиях обжига и графитации композиции, состоящей из каменноугольного пека и непрокаленного кокса КНПС. Разработанная технология материалов типа МПГ позволила сократить цикл производства конструкционных графитов до 3-х месяцев, уменьшив количество технологических переделов до я варианта: подготовка композиции - изготовление пресспорошка - прессование -обжиг-графитация. Схематическое изображение технологий производства графитов приведено на рисунке 1. Рисунок 1 - Схемы производства графитов. Кроме этого следует отметить и ограничения размеров получаемых заготовок связанных с указанными особенностями технологии. Обзор предшествующих исследований. В литературе рассматрены особенности использования непрокаленного кокса в технологиях получения искусственных графитов, а также некоторые аспекты его взаимодействия с пеком при их смешивании и дальнейшей термообработке. Так, в работе Г. Н. Багрова [] рассмотрен механизм взаимодействия в системе компонентов наполнитель-связуюшее. Автор считает, что процесс производства утлеродокерамических материалов из композиций наполнитель -связующее заключается в соединении частиц наполнителя при термообработке закоксовавшимся связующим и получении в результате этого твердого тела. Протекание такого процесса сопровождается изменениями структуры и зависит от условий технологической обработки. В процессе термообработки создается главным образом макроструктура графита, которая определяется выбором условий изготовления, а микроструктура и надмолекулярная структура зависят в основном от используемых видов наполнителей и связующих, а также от возможного взаимодействия между ними. Поскольку взаимодействие компонентов происходит на границе раздела наполнитель - связующее, то структура и свойства поверхности частиц наполнителя приобретают исключительно важное значение. Однако в ранних исследованиях формирования структуры углеродных материалов основное внимание отводилось связующему; физико-химическая же активность наполнителя при этом мало учитывалась. На основании анализа литературных данных и экспериментальных исследований механизм взаимодействия компонентов и связанное с ним структурообразование в системе наполнитель - связующее на стадиях смешивания и термообработки композиции представляется показанным на рисунках 2а,б. Каменноугольный пек при контактировании смачивает частицы полукокса по всей поверхности взаимодействия. При этом на внешней поверхности частиц адсорбируются наиболее подвижные составляющие пека - низкомолекулярные углеводороды пека (НМУП), под воздействием которых частицы полукокса набухают в поверхностных слоях, подобно набуханию их в парах Н-гексана или бензола [,]. По мнению Г. Н. Багрова утверждения авторов работ [,] о том, что при смачивании частиц наполнителя пеком наиболее легко адсорбируются высокомолекулярные углеводороды, а наиболее трудно низкомолекулярные, некорректны, так как следует из анализа изменений состава пека, растворенного в органических растворителях (хлороформе, теграгидрофуране). Экстракты кокса и композиций его с пеком исследовали методом гельпроникающей хроматографии по методике, описанной в работах [,]. В качестве объектов исследования использовали коксКНПС (ГОСТ 8-), прокаленный в лабораторной печи при температурах 0 и °С, среднетемпературный каменноугольный пек марки А (ГОСТ 0-), композиции на их основе (композиции А и Б) (Композиции А и Б отличаются только температурой прокаливания кокса-наполнителя. Прокаленный кокс измельчался в лабораторной шаровой мельнице до крупности -0,1 мм. Удельную поверхность коксового наполнителя подбирали равной 6 м2/г (по БЭТ) путем изменения времени измельчения. Содержание связующего в композиции составляло %. Рисунок 2,а - Схема взаимодействия компонентов системы наполнитель-связующее при смешении: ЧК - частицы кокса; ЧПК - частицы полукокса; НМУП -низкомолекулярные углеводороды пека; ВМУП -высокомолекулярные углеводороды пека. Рисунок - 2,6.