Розроблення енергоефективної технології виробництва ізостатичного графіту

графітові філь’єри та кристалізатори, нагрівники, підшипники ковзання, підкладка для виробництва світлодіодів

1. Номер державної реєстрації теми - 0116U003805
2. Науковий керівник - к.т.н., н.с.Лелека С.В.
3. Суть розробки, основні результати.

Розроблено енергоефективні технічні рішення та регламенти пресування, випалювання і графітування заготовок ізостатичного графіту, що не мають аналогів в Україні та забезпечують зменшення питомої витрати електроенергії. Визначено параметри сировинної бази для отримання заготовок ізостатичного графіту та сформульовано вимоги до напівфабрикату «зелених» зразків ізостатичного графіту, що отримуються на етапі пресування. Встановлено, що за наповнювач потрібно застосовувати прожарений кокс голковидної структури з середнім розміром (10–30) мкм, а за зв’язувальне високотемпературний пек, спосіб помелу наповнювача – вібромлин або струменевий млин, спосіб змішування наповнювача з пеком – гаряче за температури 270 ºС, спосіб пресування – гідростатичне в еластичних формах з густиною отримуваних зразків не менше 1500 кг/м 3 та високою однорідністю. Визначено раціональний склад пресової суміші та енергоефективний регламент її пресування. Встановлено, що прессуміш для отримання ізостатичного графіту потребує більш якісного перемішування та використання високотемпературного зв’язувального. Розроблено фізичні, математичні та числові моделі процесів випалювання і графітування заготовок для отримання ізостатичного графіту. Визначено залежності теплофізичних, електричних та механічних властивостей заготовок ізостатичного графіту від характеристик технологічних регламентів випалювання і графітування. Встановлено залежності впливу габаритних розмірів заготовки на параметри регламентів їх випалювання і графітування. Визначено, що випалювання заготовок з ізостатичного графіту потребує високої однорідності температурного поля (низько градієнтного поля) та надзвичайно низьких темпів підйому температури, особливо в діапазоні інтенсивного залишкового газовиділення. Показано, що графітування ізостатичного графіту також потребує високої однорідності температурного поля. На підставі числового аналізу визначено, що обладнання для випалювання і графітування зразків ізостатичного графіту повинно забезпечувати такі умови термообробки: радіальний перепад температури по заготовках повинен бути не більше ніж 3–5 °С; випалювання заготовок ізостатичного графіту діаметром понад 200 мм у багатокамерних печах Рідгамера є неможливим із-за великої тривалості процесу. Тому для цього необхідно застосовувати однокамерні печі з викотним подом або електропечі, які забезпечують градієнт температури в заготовках не більше (10–36) К/м. На підставі числових та експериментальних досліджень розроблено енергоефективні регламенти випалювання та графітування заготовок ізостатичного графіту.

ДолученняРозмір
PDF icon 2017_2905.pdf293.64 КБ