شرح تفصيلي للضغط المتوازن للجرافيت (2)

1.4 الطحن الثانوي

يتم سحق العجينة وطحنها وغربلتها إلى جزيئات يتراوح حجمها بين عشرات ومئات الميكرومترات قبل خلطها بالتساوي.يتم استخدامه كمادة ضغط، تسمى مسحوق الضغط.تستخدم معدات الطحن الثانوي عادةً طاحونة أسطوانية عمودية أو مطحنة كروية.

1.5 التشكيل

على عكس البثق والقولبة العادية،الضغط المتوازن على الجرافيتيتم تشكيلها باستخدام تقنية الضغط المتوازن على البارد (الشكل 2).قم بملء مسحوق المواد الخام في القالب المطاطي، ثم قم بضغط المسحوق من خلال الاهتزاز الكهرومغناطيسي عالي التردد.بعد الختم، قم بتفريغ جزيئات المسحوق لتفريغ الهواء الموجود بينها.ضعه في وعاء عالي الضغط يحتوي على وسائط سائلة مثل الماء أو الزيت، واضغطه إلى 100-200MPa، واضغطه في منتج أسطواني أو مستطيل.

وفقا لمبدأ باسكال، يتم تطبيق الضغط على قالب مطاطي من خلال وسط سائل مثل الماء، ويكون الضغط متساويا في جميع الاتجاهات.بهذه الطريقة، لا يتم توجيه جزيئات المسحوق في اتجاه التعبئة في القالب، ولكن يتم ضغطها بترتيب غير منتظم.لذلك، على الرغم من أن الجرافيت متباين الخواص في الخصائص البلورية، إلا أن الجرافيت المضغوط بشكل عام يكون متباين الخواص.لا تحتوي المنتجات المشكلة على أشكال أسطوانية ومستطيلة فحسب، بل تحتوي أيضًا على أشكال أسطوانية وبوتقة.

آلة التشكيل بالضغط المتوازن تستخدم بشكل رئيسي في صناعة تعدين المساحيق.نظرًا لطلب الصناعات المتطورة مثل الطيران والصناعات النووية والسبائك الصلبة والكهرومغناطيسية عالية الجهد، فإن تطوير تكنولوجيا الضغط المتساوي الضغط سريع جدًا، ولديها القدرة على تصنيع آلات الضغط المتساوي الضغط البارد بأسطوانة عمل القطر الداخلي 3000 مم، الارتفاع 5000 مم، والحد الأقصى لضغط العمل 600MPa.في الوقت الحاضر، الحد الأقصى للمواصفات لآلات الضغط متساوي الضغط على البارد المستخدمة في صناعة الكربون لإنتاج جرافيت الضغط متساوي الضغط هي Φ 2150 مم × 4700 مم، مع أقصى ضغط تشغيل يبلغ 180 ميجا باسكال.

1.6 الخبز

أثناء عملية التحميص، يحدث تفاعل كيميائي معقد بين الركام والمواد الرابطة، مما يتسبب في تحلل المادة الرابطة وإطلاق كمية كبيرة من المواد المتطايرة، بينما تخضع أيضًا لتفاعل التكثيف.في مرحلة التسخين المسبق بدرجة الحرارة المنخفضة، يتوسع المنتج الخام بسبب التسخين، وفي عملية التسخين اللاحقة، يتقلص الحجم بسبب تفاعل التكثيف.

كلما زاد حجم المنتج الخام، زادت صعوبة إطلاق المواد المتطايرة، ويكون سطح المنتج الخام وداخله عرضة للاختلافات في درجات الحرارة والتمدد الحراري غير المتساوي والانكماش، مما قد يؤدي إلى حدوث تشققات في المنتج الخام.

نظرًا لبنيته الدقيقة، فإن ضغط الجرافيت المتوازن يتطلب عملية تحميص بطيئة بشكل خاص، ويجب أن تكون درجة الحرارة داخل الفرن موحدة جدًا، خاصة أثناء مرحلة درجة الحرارة حيث يتم تفريغ المواد المتطايرة الإسفلتية بسرعة.يجب أن تتم عملية التسخين بحذر، مع معدل تسخين لا يتجاوز 1 درجة مئوية/ساعة وفرق في درجة الحرارة داخل الفرن أقل من 20 درجة مئوية.تستغرق هذه العملية حوالي 1-2 أشهر.

1.7 التشريب

أثناء التحميص، يتم تفريغ المادة المتطايرة من قطران الفحم.تُترك مسام دقيقة في المنتج أثناء تفريغ الغاز وتقلص الحجم، وتكون جميعها تقريبًا مسام مفتوحة.

من أجل تحسين كثافة الحجم، والقوة الميكانيكية، والموصلية، والتوصيل الحراري، والمقاومة الكيميائية للمنتج، يمكن استخدام طريقة التشريب بالضغط، والتي تتضمن تشريب قطران الفحم إلى داخل المنتج من خلال المسام المفتوحة.

يحتاج المنتج إلى التسخين المسبق أولاً، ثم تنظيفه بالمكنسة الكهربائية وتفريغه من الغاز في خزان التشريب.بعد ذلك، يتم إضافة أسفلت قطران الفحم المنصهر إلى خزان التشريب ويتم ضغطه للسماح لعامل التشريب بالدخول إلى داخل المنتج.عادة، يخضع الجرافيت بالضغط المتوازن لدورات متعددة من التحميص والتشريب.

1.8 الرسوم البيانية

تسخين المنتج المكلس إلى حوالي 3000 درجة مئوية، وترتيب شبكة ذرات الكربون بطريقة منظمة، وإكمال التحول من الكربون إلى الجرافيت، وهو ما يسمى الجرافيت.

تتضمن طرق الجرافيت طريقة أتشيسون، وطريقة توصيل السلسلة الحرارية الداخلية، وطريقة الحث عالي التردد، وما إلى ذلك. تستغرق عملية أتشيسون المعتادة حوالي 1-1.5 شهرًا حتى يتم تحميل المنتجات وتفريغها من الفرن.يمكن لكل فرن التعامل مع عدة أطنان إلى عشرات الأطنان من المنتجات المحمصة.