專利名稱：一種采用高產(chǎn)炭瀝青粘結(jié)劑制備炭材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用高產(chǎn)炭瀝青粘結(jié)劑制備炭材料的方法。
背景技術(shù)：
炭制品生產(chǎn)的主要工藝之一就是采用固體填料(煅燒焦粉)與粘 結(jié)劑瀝青混合，成型后焙燒成為炭制品。瀝青是作為粘結(jié)劑把固體填 料粘結(jié)成為塊體材料，所以，粘結(jié)劑性質(zhì)參數(shù)對塊體材料的性能有很
大關(guān)系。目前工業(yè)上采用的粘結(jié)劑是軟化點(diǎn)80 —1 l(TC的煤焦油瀝青， 這些瀝青的產(chǎn)炭率在45—60%之間，也就是說大約40—55%的瀝 青在焙燒過程中變成小分子化合物離開炭制品。部分瀝青組分在焙燒 過程中離開基體后在制品中留下許多孔隙，孔隙越多，制品性能越低。 工業(yè)上采用多次浸漬的方法來進(jìn)一步提高炭制品的性能，但由此增加 了產(chǎn)品的成本。許多產(chǎn)品往往只經(jīng)過成型、焙燒就使用，粘結(jié)劑瀝青 的產(chǎn)炭率對產(chǎn)品的性能是至關(guān)重要的因素，因此，提高粘結(jié)劑瀝青的 產(chǎn)炭率可以提高炭制品的性能，也可以減少后續(xù)浸漬工藝的循環(huán)次 數(shù)。近年來工業(yè)生產(chǎn)中采用的粘結(jié)劑瀝青軟化點(diǎn)越來越高，軟化點(diǎn)高 的瀝青產(chǎn)炭率高，得到的炭制品性能也高。所使用的粘結(jié)劑瀝青達(dá)到 ll(TC的軟化點(diǎn)，但更高軟化點(diǎn)粘結(jié)劑瀝青尚未采用。

發(fā)明內(nèi)容
針對炭制品制造中存在的上述問題，本發(fā)明目的是提供一種 采用采用高產(chǎn)炭瀝青粘結(jié)劑制備抗壓強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度高的炭材料 的方法。
本發(fā)明的制備方法如下-
將產(chǎn)炭率60 — 70%的煤焦油瀝青與固體填料按煤焦油瀝青與固 體填料重量比為1:1 4物理混合，成型，然后于惰性氣氛中800 — 100(TC下焙燒，制得炭材料。
所述的固體填料為煅燒后的瀝青焦或石油焦，焦粉粒度為5微米 一2000微米之間；
3所述產(chǎn)炭率為瀝青在惰性氣氛中加熱到80CTC的殘留物質(zhì)量占初
始瀝青質(zhì)量的比例；
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 制備簡單，操作方便。
2、 制備的炭材料抗壓強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度高。
具體實(shí)施方式
對比例
采用煅燒后的瀝青焦粉7.0重量份，粒度為5—2000微米，軟化 點(diǎn)95°C、產(chǎn)炭率55%的粘結(jié)劑瀝青3. 0重量份，在高速混合機(jī)里混 合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到100(TC，即得 到炭制品。炭制品密度為1.55g/cm3 (克/立方厘米)，抗壓強(qiáng)度為 25.5Mpa (106帕斯卡/平方米)，抗彎曲強(qiáng)度為10.3 Mpa。
實(shí)施例1
采用煅燒后的瀝青焦粉6.5重量份，粒度為5—400微米，軟化 點(diǎn)ll(TC、產(chǎn)炭率60%的粘結(jié)劑瀝青3. 5重量份，在高速混合機(jī)里混 合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到SO(TC，即得 到炭制品。炭制品密度為1.59g/cm3，抗壓強(qiáng)度為26.9Mpa，抗彎曲 強(qiáng)度為10. 8 Mpa。
實(shí)施例2
采用煅燒后的瀝青焦粉6. 0重量份，粒度為300 — 700微米，軟 化點(diǎn)121°C、產(chǎn)炭率65. 7%的粘結(jié)劑瀝青4. 0重量份，在高速混合機(jī) 里混合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到S5(TC， 即得到炭制品。炭制品密度為1.63g/cm3，抗壓強(qiáng)度為28.7Mpa，抗 彎曲強(qiáng)度為13.5 Mpa。
實(shí)施例3
采用煅燒后的瀝青焦粉5.2重量份，粒度為600 — 1000微米，軟 化點(diǎn)131. 5°C、產(chǎn)炭率68. 4%的粘結(jié)劑瀝青4. 8重量份，在高速混合 機(jī)里混合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到900'C， 即得到炭制品。炭制品密度為1.67g/cm3，抗壓強(qiáng)度為31. 1Mpa，抗 彎曲強(qiáng)度為14.9 Mpa。實(shí)施例4
采用煅燒后的瀝青焦粉5.0重量份，粒度為900 — 1300微米，軟化點(diǎn)135. 6°C、產(chǎn)炭率70. 0%的粘結(jié)劑瀝青5. 0重量份，在高速混合機(jī)里混合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到950°C，即得到炭制品。炭制品密度為1.71g/cm3，抗壓強(qiáng)度為32.9Mpa，抗彎曲強(qiáng)度為13.5 Mpa。
實(shí)施例5
采用煅燒后的瀝青焦粉6. 8重量份，粒度為1300_1700微米，軟化點(diǎn)12rC、產(chǎn)炭率65. 7%的粘結(jié)劑瀝青3. 2重量份，在高速混合機(jī)里混合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到10(XTC，即得到炭制品。炭制品密度為1.62g/cm3，抗壓強(qiáng)度為27.9Mpa，抗彎曲強(qiáng)度為13.1 Mpa。
實(shí)施例6
采用煅燒后的瀝青焦粉8. 0重量份，粒度為1600—2000微米，軟化點(diǎn)12rC、產(chǎn)炭率62. 1%的粘結(jié)劑瀝青2. 0重量份，在高速混合機(jī)里混合30分鐘后在模具中壓制成型，在惰性氣氛中焙燒到98(TC，即得到炭制品。炭制品密度為1.61g/cm3，抗壓強(qiáng)度為28.0Mpa，抗彎曲強(qiáng)度為13.3 Mpa。
權(quán)利要求
1、一種采用高產(chǎn)炭瀝青粘結(jié)劑制備炭材料的方法，其特征在于包括如下步驟將產(chǎn)炭率60—70％的煤焦油瀝青與固體填料按煤焦油瀝青與固體填料重量比為1∶1～4物理混合，成型，然后于惰性氣氛中800—1000℃下焙燒，制得炭材料。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種采用高產(chǎn)炭瀝青粘結(jié)劑制備炭材料的方 法，其特征在于所述的固體填料為煅燒后的瀝青焦或石油焦，焦粉粒 度為5微米一2000微米之間。
全文摘要
一種采用高產(chǎn)炭瀝青粘結(jié)劑制備炭材料的方法，是將產(chǎn)炭率60-70％的煤焦油瀝青與固體填料按煤焦油瀝青與固體填料重量比為1∶1～4物理混合，成型，然后于惰性氣氛中800-1000℃下焙燒，制得炭材料。本發(fā)明具有制備簡單，操作方便，制備的炭材料抗壓強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度高。
文檔編號C04B35/532GK101531516SQ20091007420
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月18日
發(fā)明者賓 劉, 史景利, 張慧忠, 培 王, 王俊峰, 胡曉丹, 高天祥 申請人:中核四○四有限公司;中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所