CN109405550A - 一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺 - Google Patents

一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于材料制备技术领域，提供了一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺。该烧结炉包括依次连通的低温段，高温段和冷却段。采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。该生产工艺，包括以下步骤：(1)碳石墨密封材料粉料制备；(2)单个成型；(3)烧结准备；(4)烧结。该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000‑7000只，制作成本大幅度降低。

Description

一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体地说，涉及一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺。
背景技术
碳石墨材料由于具有其他材料无可比拟的特点，如导电、导热性能好，耐高温(2500℃)以及耐腐蚀、抗磨性能好，膨胀系数低等，从而广泛应用于国民经济各部门。
近年来，随着科学技术的飞速发展，以及国民经济的快速进步，碳石墨材料的新产品不断涌现。如1985年富勒烯(C-60)获得了诺贝尔化学奖；碳纳米2008年获得了卡弗里碳纳米特殊奖，2010年石墨烯获得了诺贝尔物理学奖，特别是碳(石墨)纤维和复合材料的出现，开辟了新的广泛应用领域，发展迅猛，方兴未艾。
在世界发达国家于上世纪五、六十年代已经能够规模化生产单个成型的碳石墨密封环，至今已是很成熟的生产工艺。目前，我国碳石墨密封环的生产厂家还都是采用常规加工方法，即机床机械加工成型；每人每班可机械加工成品100-200件，费时、费力，材料加工成品率低，致使产品成本居高不下。
并且，在碳石墨材料(制品)生产中，还存在着以下严重的缺点与不足：(1)烧结周期长(一般需要60天左右)；(2)产品实收率不到50％，产品生产成品率不到60％(主要表现为焙烧开裂、表裂、内裂)；(3)生产中出现的沥青烟(沥青粘结造成)及机械加工出现的碳粉尘(颗粒小于0.07mm)，回收十分困难，造成环境污染；(4)劳动生产率低；(5)产品易生产塑性变形。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供了一种全自动推杆式烧结炉；采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。
针对现有技术中上述的不足，本发明的第二目的在于提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺；该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000-7000只，制作成本大幅度降低。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：
一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段，高温段和冷却段的长度比为3-3.6：7-8.4：4。
一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：(1)碳石墨密封材料粉料制备：将固体碳材料粉碎后与粘结剂捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进上述全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为25-28h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度以150℃为基点依次以150℃/区递增；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至20-30℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
本发明提供的一种全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺的有益效果是：
本发明提供的该种全自动推杆式烧结炉，将传统烧结炉改进成了三段式结构，根据上述结构设计，能够使得材料首先在低温段逐渐软化和释放，避免发生氧化，接着在高温段逐渐发生缩聚、碳化以及排除低温挥发物，接着再冷却得到产品；采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。
本发明提供的碳石墨环单个成型生产工艺：(1)结合了碳石墨密封材料和碳石墨密封环两个行业不同的生产性质，合二为一，颠覆了传统的生产理念，将原耗时、耗力、耗成本的碳石墨密封材料的生产工艺转换成降工时、降成本、环保、降人工的全自动化碳石墨密封环生产工艺；提高了生产效率，实现专业化、自动化、流水式的生产；(2)将压制好的单个碳石墨密封环生坯产品装置石墨舟皿内，使每只产品都相对装入一个单独的空间中，产品在独立的空间内，温度均匀一致，从而解决了膨胀、收缩产生的应力变形；解决了平行度、椭圆度、弯曲等难点，保证了烧结过程中产品尺寸的稳定性；(3)本工艺采用了本发明提供的全自动推杆式烧结炉，并相应地对低温段，高温段和冷却段进行了温度梯度性限定，且对物料的烧结周期进行了限定，根据各工艺步骤的创造性设计以及工艺参数相互之间的协同配合；该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000-7000只，制作成本大幅度降低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的全自动推杆式烧结炉的结构示意图。
附图标记：100-全自动推杆式烧结炉，110-低温段，120-高温段，130-冷却段，111-低温区，121-高温区，131-冷却区。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种全自动推杆式烧结炉100及碳石墨环单个成型生产工艺进行具体说明。
请参阅图1，一种全自动推杆式烧结炉100，包括依次连通的低温段110，高温段120和冷却段130；低温段110，高温段120和冷却段130的长度比为3-3.6：7-8.4：4。进一步地，在本实施例中，低温段110包括三个低温区111；高温段120包括七个高温区121；冷却段130包括两个冷却区131；且低温区111和高温区121的长度为1-1.2m，冷却区131的长度为2m。
根据上述低温段110，高温段120和冷却段130的结构设计能够使得材料首先在低温段110逐渐软化和释放，接着在高温段120逐渐发生缩聚、碳化以及排除低温挥发物，避免突然升温造成材料体积急剧收缩和氧化造成产品质量受损，接着逐渐再冷却得到产品，整个过程循序渐进，材料的温度均匀，有利于材料在由热塑性转变为热固性过程中确保转换的稳定性。
一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将固体碳材料粉碎后与粘结剂捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用。具体地，在本实施例中，固体碳材料作为骨架基料；在本实施例中，固体碳材料进一步地包括石油焦、沥青焦、天然石墨粉。先将固体碳材料经5R雷蒙磨粉机、磨碎至粒度达到310-330目，进一步地为320目。粘结剂选用软化点为65-90℃的中温煤沥青。具体采用哪种软化点的中温煤沥青根据相应的固体碳材料进行选择。在本实施例中，进一步地，固体碳材料与煤沥青与的质量比为100:19-28；进一步地为100:25，以确保制得的粉料的耐磨性和自润滑性。
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结。具体地，在本实施例中，将制备好的碳石墨密封材料粉料推送至根据产品形状设计好的模具中，压制成单个形状产品，以产品不产生开裂为标准。压机采用精密、自动的干粉压机。
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结。需要说明的是，在碳石墨密封材料的烧结过程中，存在由于粘结剂采用中温煤沥青，在温度达到80-90℃的软化点时，产品的强度会变软；材料在烧结过程中会发生膨胀和收缩产生应力变形；产品平行度、椭圆度、弯曲度难以控制等问题。而在碳石墨密封环在烧结的过程中，对产品的尺寸要求十分严格。因此，要求在烧结的过程中，发明人经创造性劳动获得了解决如何保持尺寸的稳定的方法。即：将压制好的单个碳石墨密封环生坯产品装置石墨舟皿内，使每只产品都相对装入一个单独的空间中，产品在独立的空间内，温度均匀一致，从而解决了膨胀、收缩产生的应力变形；同时解决了平行度、椭圆度、弯曲等难点，保证了烧结过程中产品尺寸的稳定性。同时，采用石墨舟皿也是实现连续式焙烧生产的关键。
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段110，高温段120和冷却段130，控制烧结的周期为25-28h，进一步地为27h；三个低温区111的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区121的温度以150℃为基点依次以150℃/区递增；冷却区131在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至20-30℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
需要说明的是，在本阶段中，碳石墨密封环需经过1000℃以上高温烧结成型。其特征是产品进炉后，在200℃温度之前为热塑性，同时体积膨胀；200℃后，煤沥青进行了缩聚反应，低温挥发物逐渐排除，成为热固性材料，同时体积收缩，容易产生氧化。需要说明的是，目前，国内所有碳石墨密封材料的生产厂家烧结均是采用倒烟窑或环式焙烧炉烧结，且此采取用冶金添埋，解决产品的氧化问题。本申请是采用全自动化推杆式烧结炉，无添料，裸烧采用氮气保护。本申请采用了本发明提供的全自动推杆式烧结炉100，并相应地对低温段，高温段和冷却段进行了温度梯度性限定，且对物料的烧结周期进行了限定，根据各工艺步骤的创造性设计以及工艺参数相互之间的协同配合；该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1m，冷却区的长度为2m。
本实施例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为25h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
实施例2
本实施例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.2m，冷却区的长度为2m。
本实施例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为25h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
实施例3
本实施例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.1m，冷却区的长度为2m。
本实施例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:19与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为26h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
实施例4
本实施例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.1m，冷却区的长度为2m。
本实施例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将沥青焦粉碎至粒度达到310目后，按照质量比为100:28与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为27h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
实施例5
本实施例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.1m，冷却区的长度为2m。
本实施例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将沥青焦粉碎至粒度达到330目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为28h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
对比例1
本对比例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.2m，冷却区的长度为2m。
本对比例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为23h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
对比例2本对比例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.2m，冷却区的长度为2m。
本对比例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为24h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
对比例3
本对比例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.2m，冷却区的长度为2m。
本对比例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为29h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
对比例4
本对比例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.1m，冷却区的长度为2m。
本对比例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为29h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
对比例5
本对比例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.2m，冷却区的长度为2m。
本对比例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:18与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为30h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
对比例6
本对比例提供了一种全自动推杆式烧结炉，包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；低温段包括三个低温区；高温段包括七个高温区；冷却段包括两个冷却区；且低温区和高温区的长度为1.1m，冷却区的长度为2m。
本对比例提供了一种碳石墨环单个成型生产工艺，包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将石油焦粉碎至粒度达到320目后，按照质量比为100:25与中温煤沥青捏合，制成碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将盛料石墨舟皿推进全自动推杆式烧结炉中；盛料石墨舟皿依次经过低温段，高温段和冷却段，控制烧结的周期为27h；三个低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个高温区的温度依次设定为150℃、300℃、450℃、600℃、750℃、900℃、1050℃；冷却区在空冷区加设水套，将盛料石墨舟皿冷却至25℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
实验例1
实验方法：将实施例1-5和对比例1-6设置为实验组1-11，对实验组1-11所得碳石墨密封环的生产效率、制造成本、产品质量、使用寿命、尺寸精度、环境治理、材料利用率、成品良品率、自动化生产率进行统计，结果见表1所示：
表1
由表1数据可知，采用本发明实施例提供的全自动推杆式烧结炉和碳石墨环单个成型生产工艺制备得到的碳石墨密封环综合性能优异。相比于传统技术，采用本发明实施例提供的全自动推杆式烧结炉和碳石墨环单个成型生产工艺，其生产效率更高、制造成本更低、产品质量更优异、使用寿命相同、尺寸精度更高、环境治理更容易、材料利用率更高、成品良品率更高、自动化生产率更高。
根据表1数据表明，虽然随着生产周期的增加，生产效率有所提升，然而相应的生产成本也有所增加，考虑到综合性能的提升，因此将生产周期控制在25-28h。在本申请中，正是发明人创造性地采用了特定设计的烧结炉并相应地对低温段，高温段和冷却段进行了温度梯度性限定，且对物料的烧结周期进行了限定，各步骤之间相互协同配合的，共同作用，使制得的碳石墨密封环综合性能优异。
综上所述，采用本发明提供的全自动推杆式烧结炉及碳石墨环单个成型生产工艺；采用该烧结炉可进行连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异。该生产工艺可连续生产，温度均匀；制备得到的产品变形量小，尺寸可控，质量保持一致，稳定性优异；通过该生产工艺能够大大提高碳石墨环单个成型的生产产量，每人每班可生产6000-7000只，制作成本大幅度降低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动推杆式烧结炉，其特征在于：包括依次连通的低温段，高温段和冷却段；所述低温段，高温段和冷却段的长度比为3-3.6：7-8.4：4。
2.根据权利要求1所述的全自动推杆式烧结炉，其特征在于：所述低温段包括三个低温区；所述高温段包括七个高温区；所述冷却段包括两个冷却区；所述低温区和所述高温区的长度为1-1.2m，所述冷却区的长度为2m。
3.一种碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)碳石墨密封材料粉料制备：将固体碳材料粉碎后与粘结剂捏合，制成所述碳石墨密封材料粉料待用；
(2)单个成型：将所述碳石墨密封材料粉料放置于模具中，压制成单个形状的碳石墨密封环生坯产品，冷却后待烧结；
(3)烧结准备：将每只所述碳石墨密封环生坯产品一一对应地装入石墨舟皿内得到盛料石墨舟皿，将所述盛料石墨舟皿叠层码放待烧结；
(4)烧结：将所述盛料石墨舟皿推进权利要求2所述的全自动推杆式烧结炉中；所述盛料石墨舟皿依次经过所述低温段，所述高温段和所述冷却段；控制烧结的周期为25-28h；三个所述低温区的温度依次设置为120℃、180℃和300℃；七个所述高温区的温度以150℃为基点依次以150℃/区递增；所述冷却区在空冷区加设水套，将所述盛料石墨舟皿冷却至20-30℃出炉后浸渍固化，得到碳石墨密封环。
4.根据权利要求3所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：所述固体碳材料包括石油焦、沥青焦和天然石墨粉。
5.根据权利要求4所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：所述粘结剂包括软化点为65-90℃的煤沥青。
6.根据权利要求5所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：所述固体碳材料与所述煤沥青与的质量比为100:19-28。
7.根据权利要求6所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：所述固体碳材料与所述煤沥青与的质量比为100:25。
8.根据权利要求3所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：所述混合料粉碎后的粒度为310-330目。
9.根据权利要求8所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：所述混合料粉碎后的粒度为320目。
10.根据权利要求3所述的碳石墨环单个成型生产工艺，其特征在于：步骤(3)中，控制烧结的周期为27h。
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