KR20140116019A - A method of producing graphite material - Google Patents
A method of producing graphite material Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140116019A KR20140116019A KR1020140032756A KR20140032756A KR20140116019A KR 20140116019 A KR20140116019 A KR 20140116019A KR 1020140032756 A KR1020140032756 A KR 1020140032756A KR 20140032756 A KR20140032756 A KR 20140032756A KR 20140116019 A KR20140116019 A KR 20140116019A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- binder
- coke
- pitch
- raw
- binder pitch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/20—Graphite
- C01B32/205—Preparation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 흑연 재료 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a graphite material and a method for producing the same.
흑연 재료는 실리콘 단결정 인상 장치용 부재, 방전 가공용 전극, 태양 전지 등에 사용되는 다결정 실리콘용 주형, 핫 프레스용 부재 등 다방면에 걸친 산업 분야에 사용되고 있다. 이러한 흑연재는, 일반적으로 하기의 (1) 내지 (6)의 공정에 따라서 제조되는 것이 알려져 있다.Graphite materials are used in various industrial fields such as members for a silicon single crystal pulling device, electrodes for electric discharge machining, molds for polycrystalline silicon used for solar cells, and hot press members. It is known that such a graphite sheet is generally produced according to the following steps (1) to (6).
(1) 원재료 코크스의 분쇄 원료(골재)를 얻는 1차 분쇄 공정(도 2의 스텝 S10)(1) First pulverizing step (step S10 in Fig. 2) for obtaining raw material (aggregate) of raw material coke
(2) 피치와, 원재료 코크스의 분쇄 원료(골재)와의 바인더 결합체(혼련물)를 얻는 바인더 결합체 형성 공정(혼련 공정; 도 2의 스텝 S11)(2) pitch and a binder-bonded body forming step (kneading step; step S11 in Fig. 2) for obtaining a binder-bonded body (kneaded product)
(3) 혼련물을 분쇄하고, 성형 원료를 얻는 2차 분쇄 공정(도 2의 스텝 S12)(3) a second pulverization step (step S12 in Fig. 2) for pulverizing the kneaded material and obtaining a molding material,
(4) 성형 원료를 성형하여 성형체를 얻는 성형 공정(도 2의 스텝 S13)(4) a molding step (step S13 in Fig. 2) for molding a molding material to obtain a molded article,
(5) 성형체를 가열함으로써, 휘발분을 제거하여 소성체를 얻는 소성 공정(도 2의 스텝 S14)(5) A firing step (step S14 in Fig. 2) for heating the formed body to remove volatile components to obtain a fired body,
(6) 소성체를 소성 공정보다도 높은 온도에서 열 처리하고, 흑연화하는 흑연화 공정(도 2의 스텝 S15)(6) The graphitization step (step S15 in Fig. 2) in which the sintered body is subjected to heat treatment at a temperature higher than that in the sintering step,
흑연 재료의 골재인 원재료 코크스는, 피치를 코킹해서 얻어진 재료이다. 원재료 코크스는, 제조할 때에 원재료의 피치로부터 열 분해 가스가 발생하고, 내부에 대량의 기공을 갖는 다공질의 원재료이다. 흑연 재료는 대량의 기공을 함유하는 코크스를 원재료로 하고 있으므로, 고밀도의 재료가 얻어지기 어렵다.The raw material coke, which is an aggregate of graphite material, is a material obtained by caulking a pitch. The raw material coke is a porous raw material which generates pyrolysis gas from the pitch of the raw material at the time of production and has a large amount of pores therein. Since the graphite material uses coke containing a large amount of pores as a raw material, it is difficult to obtain a high-density material.
이로 인해, 골재인 코크스를 미세하게 분쇄하여 제조함으로써, 더욱 고강도, 고밀도의 흑연 재료를 얻을 수 있다. 그것은 이하의 이유에 의한다.As a result, a graphite material having a higher strength and a higher density can be obtained by finely pulverizing the coke as an aggregate. It depends on the following reasons.
(1) 골재를 미세하게 분쇄하여 원재료 코크스 그 자체에 포함되는 기공을 적게 함으로써 고밀도의 흑연 재료가 얻어진다.(1) High-density graphite material is obtained by finely pulverizing aggregate to reduce pores contained in the raw material coke itself.
(2) 미세하게 분쇄한 원재료 코크스를 바인더로 결합하고, 섬세한 조직으로 함으로써 기공 크기를 작게 하여 고강도의 흑연 재료가 얻어진다.(2) The finely pulverized raw material coke is combined with a binder to form a delicate structure, whereby the pore size is reduced to obtain a high-strength graphite material.
흑연 재료는 원재료 코크스를, 바인더와 함께 혼련해서 얻어진 혼련물을 분쇄하고, 성형, 소성, 흑연화하여 얻어지므로, 섬세한 조직을 갖는 다공질의 재료이다.The graphite material is obtained by pulverizing kneaded material obtained by kneading a raw material coke together with a binder, and forming, firing, and graphitizing, and thus is a porous material having a delicate structure.
흑연 재료의 원재료인 원재료 코크스 자체는 결합력이 약하기 때문에, 피치가 원재료 코크스를 결합하는 역할을 하고 있다. 특히 유기 성분(휘발분)을 거의 함유하지 않는 하소 코크스는, 결합력을 거의 갖고 있지 않다. 한편, 피치는, 용융해 원재료 코크스를 결합한 후 그대로 탄소화하므로, 원재료 코크스끼리를 결부시킬 수 있다. 피치는, 탄소화할 때에 그의 일부가 열분해하고, 분해 가스가 되어 휘산한다. 피치의 첨가량이 너무 적으면 바인더로서의 기능이 부족하고, 고밀도, 고강도의 흑연 재료를 얻는 것은 어렵다. 한편, 피치의 첨가량이 너무 많으면, 대량의 분해 가스가 발생하여 탄소 재료의 기공이 증가하여, 고밀도, 고강도의 흑연 재료가 얻어지기 어려운 데다, 내부 균열 등의 원인이 된다.Since the raw material coke itself, which is the raw material for graphite materials, has a weak bonding force, the pitch plays a role in joining the raw material coke. Particularly, calcined cokes containing almost no organic components (volatile components) have little bonding force. On the other hand, the pitch is melted and the raw material coke is carbonized after bonding the raw material coke, so that the raw material coke can be bonded together. When carbonizing the pitch, a part of the pitch is pyrolyzed and decomposed gas is vaporized. When the addition amount of the pitch is too small, the function as a binder is insufficient and it is difficult to obtain a high-density and high-strength graphite material. On the other hand, if the addition amount of the pitch is too large, a large amount of decomposition gas is generated to increase the pores of the carbon material, which makes it difficult to obtain a high-density and high-strength graphite material.
고밀도, 고강도의 흑연 재료를 얻기 위해서 특허문헌 1에서는, 「평균 입경이 15 마이크로미터 이하의 생 피치 코크스와, 평균 입경이 44 마이크로미터 이하의 하소 피치 코크스를 주체로 한 배합물에 콜타르 피치를 첨가하여 이루어지는 특수 탄소재용 조성물이며, 상기 생 피치 코크스와 하소 피치 코크스를 포함하는 배합물 100중량부 중, 생 피치 코크스가 40중량부 이상인 것을 특징으로 하는 특수 탄소재용 조성물(흑연 재료).」이 기재되어 있다.In order to obtain a high-density and high-strength graphite material,
구체적으로 이 문헌에 있어서의 제조 방법에서는, 특수 탄소재의 주 원료로서, 생 피치 코크스와, 하소 피치 코크스를 사용함으로써, 양 원료의 미립자와 콜타르 피치와의 상용성 등을 개선하고, 흑연 구조의 형성, 소재 내의 균일성을 한층 더 향상시킴으로써, 종래의 생 석유 코크스와 하소 코크스와의 조합 원료에서는 얻어지지 않은 고내산화성 및 특히 고강도이고 고밀도로, 고순도의 특수 탄소재를 얻는 것이 기재되어 있다.Specifically, in the manufacturing method of this document, by using raw pitch coke and calcined pitch coke as main raw materials for special carbon materials, it is possible to improve compatibility between fine particles of both raw materials and coal tar pitch, And particularly high strength and high density and a high purity special carbon material which can not be obtained with a conventional raw petroleum coke and calcined coke raw material by further improving the uniformity of the raw petroleum coke and the calcined coke.
또한, 특허문헌 1에 기재된 제조 방법에서는 생 피치 코크스 등, 휘발분을 함유하고, 골재 자신이 점결성을 갖는 원재료 코크스를 사용하고 있으므로, 분해 가스가 발생함으로써 기공을 형성하기 쉬운 바인더의 첨가량을 저감시킬 수 있고, 고밀도, 고강도의 흑연 재료가 얻어지고 있다.Further, in the production method described in
또한, 특허문헌 2에는, 「탄소질 주원료에 결합제(바인더)를 배합하고, 결합제의 융점 이상의 온도 영역에서 혼련하는 공정에 있어서, 소정량의 결합제를 적어도 2회 이상으로 분할 첨가 혼련하는 것을 특징으로 하는 특수 탄소재의 혼련 방법.」이 기재되어 있다. 이러한 소량씩의 바인더 피치의 첨가에서는, 날합(捏合)물은, 한번에 페이스트 상태가 안 되고, 표면적이 큰 분체에 가까운 상태인 것, 또한 니더의 혼련 온도 부근의 열 가스를 불어 넣으면, 휘산 가스를 신속히 배제할 수 있음과 함께 혼련이 일정해지기 때문에 탄소재의 물성 변동을 작게 할 수 있는 것이 기재되어 있다.In
그러나, 미분탄의 분진 폭발 등으로 알려져 있는 바와 같이, 원재료 코크스는 가연성 물질이다. 원재료 코크스는 미세하게 분쇄하여 메디안경이 작아지면 비표면적이 커지고, 화학적 반응성이 높고, 산소 등과 반응하기 쉽다. 특히 휘발분을 함유하는 생 코크스는, 화학적 반응성이 특히 높고, 산소 등과 반응하기 쉽다.However, raw material coke is a combustible material, as is known from the dust explosion of pulverized coal. As the raw material coke is finely pulverized and the medic glasses become smaller, the specific surface area becomes larger, the chemical reactivity becomes higher, and the reaction with oxygen or the like is easy. Particularly, raw coke containing volatile matter has a particularly high chemical reactivity and is liable to react with oxygen or the like.
가열된 니더에 이렇게 미분쇄된 코크스를 첨가하고, 가열하면서 혼련하면, 코크스와 산소가 결합하여, 착화하는 경우가 있다. 특히 가열된 니더에서는, 착화원이 없어도, 가열한 코크스 자체가 착화원이 되어 발화하는 경우가 있다. 특히 생 코크스를 원재료에 사용하면 착화 및 발화가 일어나기 쉬워진다.When such a finely pulverized coke is added to a heated kneader and kneaded while heating, coke and oxygen may combine to cause ignition. Particularly in a heated kneader, even if there is no ignition source, the heated coke itself may ignite as a ignition source. Especially when raw coke is used as a raw material, ignition and ignition tend to occur.
또한, 점결성이 강하고 휘발분이 높은 생 코크스는, 앞의 분쇄 공정에서도 착화하기 쉽고, 휘발분이 많은 생 코크스의 분쇄에는 착화하지 않도록 질소 분위기에서 분쇄하는 등 특별한 분쇄 장치를 필요로 한다.In addition, a raw coke having strong volatility and high volatility requires a special crushing device such as crushing in a nitrogen atmosphere so that it is easy to ignite even in the previous crushing process and is not ignited in crushing raw coke having high volatile content.
이로 인해, 조직이 세밀한 고밀도, 고강도의 흑연 재료를 얻기 위해서, 휘발분이 높은 세밀한 원재료 코크스를 사용하면, 원재료가 착화하기 쉽기 때문에 리스크가 있다.For this reason, if fine-grained raw material coke having a high volatile content is used in order to obtain a fine-grained high-density and high-strength graphite material, there is a risk that the raw material is easily ignited.
본 발명에서는, 미분쇄된 원재료 코크스를 사용하여 고밀도, 고강도의 흑연 재료가 얻어지고, 또한 착화 및 발화되기 어려운 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In the present invention, it is intended to provide a production method in which a high-density and high-strength graphite material can be obtained by using fine pulverized raw material coke, and ignition and ignition are difficult.
(1) 본 발명의 흑연 재료의 제조 방법은, 코크스분에 제1 바인더 피치를 첨가하고, 폐쇄 공간에서 혼련하여 코크스분의 집합체를 형성하는 단계와, 공기 또는 산소를 도입하면서 상기 코크스분의 집합체를 혼련하여 입상의 생 코크스를 얻는 단계를 포함하는 코킹 공정과,(1) A process for producing a graphite material according to the present invention comprises the steps of: adding a first binder pitch to a coke powder and kneading it in a closed space to form an aggregate of coke powder; To obtain a raw coke of a granular phase;
상기 생 코크스에 제2 바인더 피치를 첨가하고 혼련하여 바인더 결합체를 얻는 바인더 결합체 형성 공정과, 상기 바인더 결합체를 분쇄하여 분쇄 원료를 얻는 분쇄 공정과, 상기 분쇄 원료를 성형하여 성형체를 얻는 성형 공정과, 상기 성형체를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정과, 상기 소성체를 흑연화하여 흑연 재료를 얻는 흑연화 공정을 포함한다.A binder forming step of forming a raw binder in the raw coke, adding a second binder pitch to the raw coke and kneading to obtain a binder combination, a milling step of milling the binder combination to obtain a milling raw material, a molding step of molding the milling raw material, A firing step of firing the molded body to obtain a fired body, and a graphitization step of obtaining a graphite material by graphitizing the fired body.
(2) 본 발명의 일 형태로서, 예를 들면 상기 바인더 결합체 형성 공정에서 사용하는 제2 바인더 피치의 양보다도, 상기 코킹 공정에서 사용하는 제1 바인더 피치의 양쪽이 많다.(2) As one embodiment of the present invention, for example, the amount of the first binder used in the caulking step is larger than the amount of the second binder used in the binder-bonding step.
(3) 본 발명의 일 형태로서, 예를 들면 상기 코크스분의 집합체를 형성하는 단계는, 상기 제1 바인더 피치의 연화점 이상의 온도 환경 하에서 행해진다.(3) As an embodiment of the present invention, for example, the step of forming the aggregate of coke particles is performed under a temperature environment equal to or higher than the softening point of the first binder pitch.
(4) 본 발명의 일 형태로서, 예를 들면 상기 코킹 공정은, 얻어지는 생 코크스가 입상이 된 단계에서 종료하고, 계속해서 연속해서 상기 제2 바인더 피치를 첨가하여, 바인더 결합체 형성 공정을 개시한다.(4) As an embodiment of the present invention, for example, the above-described caulking process is terminated at the stage where the obtained raw coke becomes granular, and subsequently, the second binder pitch is continuously added to initiate the binder- .
(5) 본 발명의 일 형태로서, 예를 들면 상기 코킹 공정과, 바인더 결합체 형성 공정과는, 동일한 혼련 장치에서 연속해서 행해진다.(5) As an embodiment of the present invention, for example, the above-described caulking step and the binder-bonded body forming step are successively performed in the same kneading apparatus.
본 발명에 따르면, 코킹 공정에 의해 얻은 코크스분과, 탄화한 제1 바인더 피치를 포함하는 입상의 생 코크스를 사용하여, 바인더 결합체 형성 공정(혼련 공정)의 원재료를 얻는 것을 특징으로 하고 있다. 따라서, 메디안경이 작고 비표면적이 큰 코크스분을 산소에 접촉시키지 않고 흑연 재료를 제조할 수 있다. 이로 인해, 미세한 조직을 갖는 고밀도, 고강도의 흑연 재료를 착화하지 않고 형성할 수 있다.According to the present invention, a raw material for a binder-bonded body forming step (kneading step) is obtained by using a granular raw coke comprising a coke fraction obtained by a caulking step and a carbonized first binder pitch. Therefore, a graphite material can be produced without contacting oxygen with a coke powder having small medi-size glasses and a large specific surface area. This makes it possible to form a high-density and high-strength graphite material having a fine structure without ignition.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 흑연 재료의 제조 방법의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 종래의 흑연 재료의 제조 방법의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 흑연 재료의 제조 방법의 바인더 결합체 형성 공정까지를 나타내는 모식도이다.
도 4는 종래의 흑연 재료의 제조 방법의 바인더 결합체 형성 공정까지를 나타내는 모식도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process of a method for producing a graphite material according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a flowchart showing a manufacturing process of a conventional method for producing a graphite material.
Fig. 3 is a schematic diagram showing up to a binder-bonded body forming step of a method for producing a graphite material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a process up to a binder binder forming step of a conventional method for producing a graphite material.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 사용해서 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 명세서에 있어서 메디안경이란, 50％ 체적 누적 직경을 나타내고, 경이란 직경을 나타낸다.In the present specification, the medi-spectacle means a 50% volume cumulative diameter and a diameter refers to a diameter.
본 명세서에 있어서, 점결성이란, 특히 석탄 및 탄소계 재료에 사용되는 용어이고, 연화 상태를 거쳐 탄화할 수 있는 성질을 나타내고, 연화 상태에 있어서는 점착성을 갖고 있으므로 서로 결합할 수 있다.In the present specification, the term " cohesion " is used in particular for coal and carbon-based materials, and indicates a property of being carbonized through the softened state.
본 명세서에 있어서, 「바인더 피치」란, 「피치」에 포함된다. 바인더 피치란, 혼련, 혼합시에 첨가하는 목적으로 사용하는 피치를 나타내고 있다. 그 밖에도, 피치에는 함침을 위해서 사용되는 함침 피치 등도 있다. 함침 피치이거나 바인더 피치이어도, 피치로서는 동일한 것을 사용할 수 있다.In the present specification, " binder pitch " is included in " pitch ". Binder pitch refers to the pitch used for the purpose of addition at the time of kneading and mixing. In addition, the pitch has impregnation pitch used for impregnation. Even if it is impregnated pitch or binder pitch, the same pitch can be used.
본 실시 형태의 흑연 재료의 제조 방법은, 기본적으로 이하의 (a) 내지 (f)의 공정을 구비한다.The method for producing the graphite material of this embodiment basically includes the following steps (a) to (f).
(a) 코크스분에 제1 바인더 피치를 첨가하고, 폐쇄 공간에서 혼련하여 코크스분의 집합체를 형성하는 단계와, 공기 또는 산소를 도입하면서 상기 코크스분의 집합체를 혼련하여 입상의 생 코크스를 얻는 단계를 포함하는 코킹 공정(a) adding a first binder pitch to a coke powder and kneading it in a closed space to form an aggregate of coke powder, and kneading the aggregate of coke powder while introducing air or oxygen to obtain a granular raw coke A caulking process
(b) 상기 생 코크스에 제2 바인더 피치를 첨가하고 혼련하여 바인더 결합체를 얻는 바인더 결합체 형성 공정(b) a binder-bonded-body forming step of adding a second binder pitch to the raw coke and kneading to obtain a binder-
(c) 상기 바인더 결합체를 분쇄하여 분쇄 원료를 얻는 분쇄 공정(c) a pulverizing step of pulverizing the binder binder to obtain a pulverization raw material
(d) 상기 분쇄 원료를 성형하여 성형체를 얻는 성형 공정(d) a forming step of forming a compact by molding the pulverization raw material
(e) 상기 성형체를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정(e) a firing step of firing the formed body to obtain a fired body
(f) 상기 소성체를 흑연화하여 흑연 재료를 얻는 흑연화 공정(f) a graphitization step of graphitizing the sintered body to obtain a graphite material
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 흑연 재료의 제조 방법의 제조 공정의 흐름도를 나타내고, 도 2는 종래의 흑연 재료의 제조 방법의 제조 공정의 흐름도를 나타낸다. 또한 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 흑연 재료의 제조 방법의 바인더 결합체 형성 공정까지를 모식도에서 상세하게 나타내고, 도 4는 종래의 흑연 재료의 제조 방법의 바인더 결합체 형성 공정까지를 모식도에서 나타낸다.Fig. 1 shows a flow chart of the manufacturing process of the graphite material manufacturing method according to one embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows a flow chart of the manufacturing process of the conventional graphite material manufacturing method. FIG. 3 is a schematic view showing a process up to a process for forming a binder combination of a method for producing a graphite material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view showing a process for forming a binder combination of a conventional process for producing a graphite material .
도 3에 기재되어 있는 본 실시 형태의 제조 방법에 있어서의 바인더 결합체 형성 공정까지를 이하에 설명한다. 도 3에 기재되어 있는 내용은, 도 1의 S1 내지 S2에 해당한다.Up to the step of forming a binder combination in the production method of this embodiment described in Fig. 3 will be described below. The contents described in Fig. 3 correspond to S1 to S2 in Fig.
도 3의 (A)는, 코크스(11)를 나타내고 있다. 코크스(11)는, 층상의 결정이 발달하고 있는 대신 내부에 주로 코킹 수축에 의해 생긴 큰 기공(11a)을 갖고 있다. 도 3의 (B)는, 상기 코크스(11)를 분쇄한 코크스분(12)을 나타내고 있다. 도 3의 (A)에서 보인 코크스 내부의 큰 기공(11a)은, 미세하게 분쇄함으로써 없어지고 있다. 도 3의 (C)는, 코크스분(12)에 제1 바인더 피치(1)를 첨가해서 생긴 코크스분의 집합체(13)를 나타내고 있다.Fig. 3 (A) shows the
도 3의 (D)는, 코크스분의 집합체(13)에 공기 또는 산소를 도입하면서 혼련하여 얻어진 입상의 생 코크스(14)를 나타내고 있다. 상기 제1 바인더 피치(1)는, 탄화함으로써, 코크스분을 결합한 상태에서 탄화하고, 바인더 피치의 탄화물(2)로 변화하고 있다. 도 3의 (E)는, 입상의 생 코크스(14)에 제2 바인더 피치(3)를 첨가하여 형성된 바인더 결합체(15)를 나타낸다.3 (D) shows a granular
도 4에 기재되어 있는 내용은, 도 2의 S10 내지 S11에 해당한다. 도 4에 기재되어 있는 종래의 제조 방법의 바인더 결합체 형성 공정에 대해서 이하에 설명한다.The contents described in Fig. 4 correspond to S10 to S11 in Fig. The process for forming a binder combination of the conventional production method shown in Fig. 4 will be described below.
도 4의 (A)는, 코크스(21)를 나타내고 있다. 코크스(21)는, 층상의 결정이 발달하고 있는 대신 내부에 주로 코킹 수축에 의해 발생한 큰 기공(21a)을 갖고 있다. 도 4의 (B)는, 상기 코크스(21)를 분쇄한 코크스분(22)을 나타내고 있다. 도 4의 (A)에서 보인 코크스 내부의 큰 기공은, 미세하게 분쇄함으로써 없어지고 있다. 여기까지는, 실시 형태의 흑연 재료의 제조 방법과 기본적으로 동일하지만, 사용하는 코크스의 종류, 특성은 각각의 제조 방법에 따라서 적절히 선택할 수 있다.Fig. 4 (A) shows the
도 4의 (E)는, 코크스분(22)에 바인더 피치(4)를 첨가해서 형성된 바인더 결합체(25)를 나타낸다.4 (E) shows a binder-bonded
이하에 본 발명의 흑연 재료의 제조 방법에 있어서의 바인더 결합체 형성 공정까지를, 도면을 참고로 하면서, 종래의 흑연 재료의 제조 방법과 비교하여 간단하게 설명한다.Up to the step of forming a binder-bonded material in the method of producing a graphite material of the present invention will be briefly described below in comparison with a conventional method for producing a graphite material with reference to the drawings.
본 발명에 있어서, 코킹 공정에서는, 우선 코크스분에 제1 바인더 피치(1)를 첨가하여, 폐쇄 공간에서 혼련함으로써 코크스분(12)끼리를 결합하고, 코크스분의 집합체(13)를 형성한다. 코크스분이 존재하는 단계에서는, 미분쇄되어 메디안경이 작은 코크스분(12)은 비표면적이 크므로 착화하기 쉽지만, 일단 코크스분의 집합체(13)가 형성되면 비표면적이 작아져, 가열시에 증발 잠열이 필요해지는 제1 바인더 피치(1)를 함유하므로 착화하기 어렵게 할 수 있다(도 3의 (C)).In the present invention, in the coking step, the
코킹 공정에서는, 이어서 얻어진 코크스분의 집합체(13)에 공기 또는 산소를 도입하면서 혼련하고, 입상의 생 코크스(14)를 얻는다. 이 단계가 종료하면, 코크스분(12)에 가해진 제1 바인더 피치(1)는 탄화하고, 바인더 피치의 탄화물(2)로 변화하고 있다(도 3의 (D)).In the caulking process, air or oxygen is introduced into the thus obtained aggregate of
본 발명에 있어서, 바인더 결합체 형성 공정에서는, 추가로 제2 바인더 피치(3)를 첨가하여, 바인더 결합체(15)를 얻고 있다(도 3의 (E)). 상기 코킹 공정에서 형성된 생 코크스(14)는 입상이 되어 있으므로 비표면적이 작고 착화하기 어려워져 있는 데다, 치밀한 조직을 갖고 있다. 또한 제2 바인더 피치(3)를 첨가하여 점착성을 부여함으로써, 성형성을 좋게 하고, 점결성을 높여, 고밀도, 고강도의 흑연 재료가 얻어지게 된다.In the binder-bonded body forming step of the present invention, the
이에 비해 종래의 흑연 재료의 제조 방법에서는, 코크스분(22)에 바인더 피치(4)를 첨가하여, 직접 바인더 결합체(25)를 형성하고 있다. 이로 인해, 공기 또는 산소를 도입하면 산화하므로, 코크스분(22)이 착화하지 않도록, 메디안경이 큰 코크스를 사용하는, 휘발분의 작은 코크스를 사용하는 등, 사용 가능한 코크스의 종류가 제약된다(도 4의 (E)).In contrast, in the conventional method for producing a graphite material, the
이하에 본 실시 형태의 흑연 재료의 제조 방법에 대해서 스텝마다 상세하게 설명한다.The method of producing the graphite material of the present embodiment will be described in detail below step by step.
<코킹 공정의 설명; 도 1의 스텝 S1>≪ Description of Coking Process > In step S1 of Fig. 1,
본 실시 형태에 있어서 폐쇄 공간이란, 주위를 둘러싼 공간을 나타내고 있다. 구체적으로는 예를 들면, 혼련 장치에 덮개를 덮은 상태 등, 가스의 확산이 제한되는 환경을 나타내고, 기밀성까지는 요구하지 않는다. 혼련 장치에 덮개를 덮은 상태 등 가스의 확산이 제한되는 환경이면, 외부로부터의 공기, 산소의 유입을 제한하므로 산소 농도를 낮게 유지할 수 있고, 후술하는 바와 같이 코크스분 또는 생 코크스에 착화하기 어렵게 할 수 있다.In the present embodiment, the closed space represents a space surrounding the periphery. Concretely, for example, an environment in which diffusion of gas is limited, such as a state in which a lid is covered with a kneading apparatus, is shown, and airtightness is not required. If the environment is such that the diffusion of the gas is restricted, such as a state where the cover is covered with the kneading apparatus, the oxygen concentration can be kept low because the inflow of air and oxygen from the outside is restricted and the ignition of the coke or the raw coke is difficult .
본 발명에 있어서, 공기 또는 산소를 도입한다란, 어떠한 방법일 수도 있다. 외부로부터 블로어 공기 또는 산소를 보내올 수도 있고, 혼련 장치 내에서 발생하는 제1 바인더 피치의 분해 가스를 흡인함으로써, 외부로부터 공기 또는 산소를 도입할 수도 있다.In the present invention, introducing air or oxygen may be any method. Blower air or oxygen may be sent from the outside or air or oxygen may be introduced from the outside by sucking the decomposition gas of the first binder pitch generated in the kneading apparatus.
본 발명의 코크스분의 원재료는 특별히 한정되지 않는다. 석유계 코크스, 석탄계 코크스 및 그들의 생 코크스, 하소 코크스 등 어떤 것일 수도 있다. 이들의 코크스를 미분쇄하여 코크스분을 얻을 수 있다. 코크스분의 메디안경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 3 내지 15㎛로 분쇄된 코크스분을 이용할 수 있다.The raw material of the coke powder of the present invention is not particularly limited. Petroleum coke, coal coke and their raw coke, calcined coke, and the like. These cokes are finely pulverized to obtain coke fractions. The medicines of coke are not particularly limited, but coke powder pulverized to 3 to 15 mu m can be used, for example.
미분쇄한 코크스분은 비표면적이 크므로 열을 첨가하면, 분위기 중에 포함되는 산소와 반응하여, 산화하기 쉬워진다. 코크스분은 휘발 성분이 적은, 또는 포함되어 있지 않으므로 기화열을 빼앗길 일이 없이 용이하게 가열할 수 있고, 일단 반응이 진행하기 시작하면 급격하게 온도가 상승하여 착화 또는 발화된다. 본 실시 형태의 흑연 재료의 제조 방법은, 우선 폐쇄 공간 내에서 코크스분과 제1 바인더 피치가 혼련됨으로써 코크스분끼리를 제1 바인더 피치로 결합하여 비표면적을 작게 하고, 산소와의 반응성을 작게 함과 동시에, 휘발 성분을 첨가함으로써 가열하기 어렵게 한다. 계속해서, 공기 또는 산소를 도입함으로써 열을 빼앗으면서 제1 바인더 피치에 포함되는 휘발분을 서서히 휘산시킬 수 있다. 또한 산소에는, 제1 바인더 피치를 중축합시키는 작용이 있고, 제1 바인더 피치의 코크스화를 촉진하는 작용이 있다. 공기 또는 산소를 도입하면서 코크스분의 집합체를 혼련함으로써, 제1 바인더 피치를 코킹할 수 있다. 제1 바인더 피치에 의한 결합에 의해, 비표면적이 큰 코크스분을 산소와 접촉시키지 않고 가열 혼련하는 코킹 방법을 거침으로써, 내부에 포함되는 기공이 적은 치밀한 조직의 생 코크스를 제조할 수 있다.Since the fine pulverized coke powder has a large specific surface area, when heat is added, it reacts with oxygen contained in the atmosphere and is easily oxidized. The coke oven can be easily heated without being deprived of vaporization heat since it contains little or no volatile components, and once the reaction proceeds, the temperature rises rapidly to ignite or ignite. In the method for producing a graphite material of the present embodiment, first, the coke powder and the first binder pitch are kneaded in the closed space to bind the coke powder to the first binder pitch, thereby reducing the specific surface area and reducing the reactivity with oxygen At the same time, the addition of volatile components makes heating difficult. Subsequently, volatiles contained in the first binder pitch can be gradually evaporated while taking in heat by introducing air or oxygen. Also, oxygen has a function of polycondensating the first binder pitch, and has an action of promoting coking of the first binder pitch. The first binder pitch can be caulked by kneading the aggregate of coke components while introducing air or oxygen. By the coking method of heating and kneading the coke components having a large specific surface area without contacting with oxygen by bonding by the first binder pitch, raw coke of a dense structure having few pores contained therein can be produced.
<바인더 결합체 형성 공정의 설명; 도 1의 스텝 S2>≪ Description of Binder Combination Formation Process > Step S2 of Fig. 1>
이어서, 얻어진 생 코크스에 제2 바인더 피치를 첨가하고 혼련하여, 바인더 결합체를 얻는다. 상기 공정에서 얻어진 생 코크스는, 원 재료로서 사용한 제1 바인더 피치로부터 휘발분이 제거되어 있으므로, 연화되기 어렵고 점결성이 상실되어, 그대로 압력을 가해도 충분히 고밀도의 흑연 재료를 얻을 수 없다. 바인더 결합체 형성 공정으로 바인더를 첨가하여 혼련함으로써, 성형 공정에서의 성형성을 부여할 수 있다.Subsequently, a second binder pitch is added to the obtained raw coke and kneaded to obtain a binder-bonded body. Since the raw coke obtained in the above process is free from volatilization from the first binder pitch used as a raw material, it is hardly softened and lost its cohesiveness, and a high-density graphite material can not be obtained even if pressure is applied directly. By adding a binder and kneading in the binder binder forming step, moldability in the molding step can be imparted.
바인더 결합체 형성 공정에서는, 코킹 공정에서 첨가된 제1 바인더 피치는 휘발분이 적어져 점결성이 상실되어 있으므로, 점결성을 부여하기 위해서 다시 바인더 피치를 첨가한다. 바인더 결합체 형성 공정에서는, 코킹 공정으로 형성된 생 코크스의 미세한 기공에 제2 바인더 피치가 함침된다. 여기에서 첨가하는 제2 바인더 피치의 양은, 생 코크스 내부의 미세한 기공을 막는 정도로 가해질 수 있다. 바인더 결합체 형성 공정의 제2 바인더 피치의 양은, 과잉으로 첨가하면 본 공정에서 생 코크스가 큰 덩어리를 형성하고, 혼련하기 어려워진다. 또한, 제2 바인더 피치를 대량으로 첨가하면, 후의 소성 공정에서 제2 바인더 피치로부터 대량의 분해 가스가 발생하여, 탄소 재료의 기공이 증가하고, 고밀도, 고강도의 흑연 재료가 얻어지기 어려운 데다, 내부 균열 등의 원인이 될 수 있다. 따라서, 바인더 결합체 형성 공정에서의 제2 바인더 피치의 양은, 코킹 공정에서 사용한 제1 바인더 피치의 양보다도 적은 것이 바람직하다.In the binder-bond forming step, the first binder pitch added in the caulking step is reduced in volatilization to lose the integrity, and therefore binder pitch is added again to impart cohesiveness. In the binder-bond forming step, the second binder pitch is impregnated into the fine pores of the raw coke formed in the caulking step. The amount of the second binder pitch to be added here can be applied to such an extent as to block the fine pores inside the raw coke. When the amount of the second binder pitch in the binder-bond forming step is excessively added, a large lump of raw coke is formed in this step and it becomes difficult to knead. In addition, when a large amount of the second binder pitch is added, a large amount of decomposition gas is generated from the second binder pitch in the subsequent firing step, the pores of the carbon material increase, and it is difficult to obtain a high density and high strength graphite material. Cracks and the like. Therefore, it is preferable that the amount of the second binder pitch in the binder-bonded body forming step is smaller than the amount of the first binder pitch used in the caulking step.
바꾸어 말하면, 투입하는 바인더 피치(제1 바인더 피치 및 제 2의 바인더 피치의 총량)는 코킹 공정에서 대부분(절반 이상)이 사용되고, 잔량부가 바인더 결합체 형성 공정에서 사용되는 것이 바람직하다. 코킹 공정에서는 코크스분과, 제1 바인더 피치의 탄화물을 포함하는 생 코크스가 제조된다. 코크스분은, 코킹 공정 전에 열처리를 받아 탄화하고 있으므로 거의 탄화는 진행하지 않는다. 한편, 제1 바인더 피치는 다량의 휘발분을 갖고 있으므로 코킹 공정에서 다량의 기공을 형성하면서 코킹된다. 사용하는 바인더 피치는, 미리 코킹 공정에서 대부분을 사용하여, 충분히 탄화시키고, 바인더 결합체 형성 공정에서는 소량의 제2 바인더 피치를 첨가하여, 기공을 가능한 한 적게 한 후에 점결성을 확보한다. 제2 바인더 피치에는, 점착성을 부여함으로써 성형 공정에서의 접착력을 확보하기 위한 것이고, 코킹 공정에서의 제1 바인더 피치보다도 적어지도록 첨가하는 것이 바람직하다.In other words, it is preferable that most (more than half) of the binder pitch (the total amount of the first binder pitch and the second binder pitch) is used in the caulking step, and the remaining amount is used in the binder-bonding step. In the caulking process, raw coke containing a coke fraction and a carbide of the first binder pitch is produced. Since the coke powder is subjected to heat treatment before the caulking process, carbonization does not proceed substantially. On the other hand, since the first binder pitch has a large amount of volatile components, it is caulked while forming a large amount of pores in the caulking step. The binder pitch to be used is largely used in the caulking process in advance to sufficiently carbonize it, and in the binder-bonding step, a small amount of the second binder pitch is added so as to ensure the porosity as low as possible and to secure the integrity. It is preferable to add the second binder pitch so as to secure the adhesive force in the forming step by imparting tackiness and to be smaller than the first binder pitch in the caulking step.
더욱 바람직하게는, 바인더 결합체 형성 공정에서의 제2 바인더 피치의 양은 코킹 공정에서 사용한 제1 바인더 피치의 양의 15 내지 25％인 것이 바람직하다. 바인더 결합체 형성 공정에서의 제2 바인더 피치의 양이, 코킹 공정에서 사용한 제1 바인더 피치의 양의 25％를 초과하면, 잉여의 바인더 피치가 상기 입상의 생 코크스의 표면에 다량으로 잔류함으로써, 바인더 결합체 형성 공정에서 생 코크스의 큰 덩어리가 형성되어 혼련하기 어려워진다. 또한, 바인더 결합체 형성 공정에서의 제2 바인더 피치의 양이, 코킹 공정에서 사용한 제1 바인더 피치의 양의 25％를 초과하면, 소성 공정에서 제2 바인더 피치로부터 대량의 분해 가스가 발생하여 탄소 재료의 기공이 증가하고, 고밀도, 고강도의 흑연 재료가 얻어지기 어려운 데다, 내부 균열이 발생하기 쉬워진다. 바인더 결합체 형성 공정에서의 제2 바인더 피치의 양이, 코킹 공정에서 사용한 제1 바인더 피치의 양의 15％ 이상이면 코킹 공정에서 형성된 생 코크스에 충분한 점결성을 부여할 수 있으므로, 고밀도, 고강도의 흑연 재료를 얻을 수 있다.More preferably, the amount of the second binder pitch in the binder-bonded body forming step is preferably 15 to 25% of the amount of the first binder pitch used in the caulking step. If the amount of the second binder in the binder-bond forming step exceeds 25% of the amount of the first binder used in the caulking step, a surplus binder pitch remains on the surface of the granular raw coke in a large amount, A large agglomerate of raw coke is formed in the process of forming a joint, making it difficult to knead. If the amount of the second binder in the binder-bonding step exceeds 25% of the amount of the first binder used in the calking step, a large amount of decomposition gas is generated from the second binder pitch in the firing step, The porosity of the graphite material increases, and it is difficult to obtain a high-density and high-strength graphite material, and internal cracks are likely to occur. If the amount of the second binder in the binder-bonding step is 15% or more of the amount of the first binder used in the calking step, sufficient curability can be imparted to the raw coke formed in the coking step, Can be obtained.
또한, 코킹 공정에서 얻어진 생 코크스는, 코크스분과 탄화한 제1 바인더 피치와의 집합체이고, 세심한 조직을 갖고 있으므로, 분쇄하지 않고 그대로 제2 바인더 피치를 첨가하여 혼련함으로써, 흑연 재료의 제조에 사용 가능한 바인더 결합체를 얻을 수 있다.Since the raw coke obtained in the coking step is an aggregate of the coke fraction and the first binder pitch carbonized and has a careful structure, the second binder pitch is added as it is without being pulverized and kneaded, A binder combination can be obtained.
이러한 방법으로 흑연 재료를 제조하고 있으므로 생 코크스가 미분쇄되는 일이 없고 바인더 피치(제1 및 제 2의 바인더 피치)를 첨가하여 그대로 혼련하고 있으므로, 생 코크스를 착화 및 발화하기 어렵게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 생 코크스는, 미분쇄된 코크스분을 사용해서 제조되고 있으므로, 큰 기공이 원래 포함되는 일이 없고, 기공이 적은 고밀도, 고강도의 흑연 재료를 제공할 수 있다.Since the graphite material is produced by this method, the raw coke is not pulverized and the binder pitch (first and second binder pitch) is added to knead the raw coke as it is, which makes it difficult to ignite and ignite the raw coke. Further, since the raw coke of the present invention is produced by using the finely pulverized coke powder, it is possible to provide a high density and high strength graphite material which does not contain large pores originally and which has few pores.
코킹 공정에서 사용하는 제1 바인더 피치는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 석유계 피치, 석탄계 피치 등을 이용할 수 있지만, 그 중에서 석탄계 피치를 사용하는 것이 바람직하다. 석탄계 피치는 방향환이 많이 포함되어 있으므로, 탄화가 진행된 코크스와의 친화가 좋고, 빠르게 코크스분의 집합체를 형성할 수 있고, 코크스분에의 착화의 방지 효과가 높다.The first binder pitch used in the caulking process is not particularly limited. For example, a petroleum pitch, a coal pitch, or the like can be used, but it is preferable to use a coal pitch. Since the coal-based pitch contains a large amount of aromatic rings, it has a good affinity with the carbonized coke, can form an aggregate of the coke powder quickly, and has a high effect of preventing ignition of the coke powder.
코킹 공정에서 사용하는 제1 바인더 피치의 연화점은 특별히 한정되지 않지만, 60 내지 100℃의 피치를 사용하는 것이 바람직하다. 연화점이 60℃ 이상이면, 탄화 수율이 높으므로, 효율적으로 생 코크스를 제조할 수 있다. 연화점이 100℃ 이하이면, 빠르게 용융시킬 수 있으므로, 빠르게 코크스분의 집합체를 형성할 수 있고, 코크스분에의 착화의 방지 효과가 높다.The softening point of the first binder pitch used in the caulking step is not particularly limited, but it is preferable to use a pitch of 60 to 100 캜. When the softening point is 60 DEG C or higher, the raw material coke can be efficiently produced because the hydrocarbon yield is high. If the softening point is 100 DEG C or less, the melt can be rapidly melted, so that the aggregate of the coke powder can be formed quickly, and the effect of preventing ignition of the coke powder is high.
<분쇄 공정의 설명; 도 1의 스텝 S3>≪ Explanation of Crushing Process > Step S3 of Fig. 1>
본 발명의 분쇄 공정은 생 코크스와, 바인더 피치(제1 및 제 2의 바인더 피치)를 포함하는 바인더 결합체를 분쇄한다. 하기에 설명하는 것과 같이, 분쇄 원료의 메디안경은, 출발 원료인 코크스분의 메디안경보다도 큰 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 코크스분의 메디안경의 150％ 이상인 것이 바람직하다. 분쇄 공정에서는, 바인더 결합체가 연한 부분으로부터 분쇄된다.The pulverizing step of the present invention pulverizes binder cement comprising a raw coke and a binder pitch (first and second binder pitches). As described below, the medicament glasses of the raw material for pulverization are preferably larger than the medic glasses of the coke as the starting material, and more preferably 150% or more of the medic glasses of the cokes. In the pulverizing step, the binder binder is pulverized from the soft portion.
바인더 결합체는, 바인더 결합체 형성 공정에서 첨가된 제2 바인더 피치, 코킹 공정에서 가해진 제1 바인더 피치의 탄화물, 코크스분을 포함한다. 단단한 순서대로, 「코크스분」, 「코킹 공정에서 가해진 제1 바인더 피치의 탄화물」, 「바인더 결합체 형성 공정에서 첨가된 제2 바인더 피치」가 되고, 가장 단단한 코크스분은, 가장 분쇄되기 어려운 부분이다. 또한, 점결성은 작은 순서대로 「코크스분」, 「코킹 공정에서 가해진 제1 바인더 피치의 탄화물」, 「바인더 결합체 형성 공정에서 첨가된 제2 바인더 피치」가 되고, 코크스분은 가장 점결성이 없다. 그러나, 분쇄 원료의 메디안경이 코크스분의 메디안경보다도 작아지도록 분쇄하면, 또한 코크스분을 미세하게 하도록 작용하므로, 점결성이 없는 코크스분의 파단면이 노출된다. 점결성이 없는 코크스분의 파단면이 노출되지 않도록, 분쇄 원료의 메디안경은 코크스분의 메디안경보다도 크게 하는 것이 바람직하고, 또한 점결성이 없는 코크스분의 파단면이 노출되지 않도록, 분쇄 원료의 메디안경은 코크스분의 메디안경의 150％ 이상인 것이 바람직하다. 입상의 생 코크스는, 제1 바인더 피치가 탄화하여 형성된 미세한 기공에 제2 바인더 피치가 함침되어 있으므로, 분쇄해도 그의 파단면에는 제2 바인더 피치가 노출되기 쉽고, 점결성을 갖고 있다.The binder binder includes a second binder pitch added in the binder binder forming step, a carbide of the first binder pitch applied in the calking step, and a coke powder. Quot ;, " coke powder ", " carbide of the first binder pitch applied in the caulking step ", and " second binder pitch added in the binder binder forming step ", and the hardest coke powder is the hardest . In addition, the degree of cohesion becomes "coke powder", "carbide of the first binder pitch applied in the caulking step" and "second binder pitch added in the binder-bonding step" in the small order. However, when the medicament glasses of the raw material for pulverization are crushed so as to be smaller than the medic glasses for coke, the coke fractions act to fine the coke fractions, so that the fracture surfaces of the coke fractions having no cohesion are exposed. It is preferable that the medic glasses of the raw material for pulverization are made larger than the medic glasses of the coke so as not to expose the fracture surface of the coke powder having no cohesion and the medicament glasses of the pulverization raw material Is preferably at least 150% of the medic glasses of the coke. Since the granular raw coke is impregnated with the second binder pitch in the fine pores formed by carbonization of the first binder pitch, the second binder pitch is likely to be exposed to the fracture surface thereof, and has a cohesive property.
본 발명의 분쇄 공정은, 어떤 분쇄기를 사용해도 되고 특별히 한정되지 않는다. 핀 밀, 해머 밀 등 시판되고 있는 분쇄기에 의해 분쇄할 수 있다.The crushing process of the present invention may be any crusher, but is not particularly limited. A pin mill, a hammer mill, or the like.
<성형 공정의 설명; 도 1의 스텝 S4>≪ Description of forming process; Step S4 of Fig. 1 >
본 발명의 성형 공정은 어떤 방법을 사용해도 되고 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 스탬핑 성형, CIP(Cold Isostatic Press) 성형 등 어떤 방법에서도 이용할 수 있다. 또한 성형 압력은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 20 내지 5000MPa의 성형 압력으로 성형할 수 있다. 스탬핑 성형에서는, 1축 방향의 가압이 되고, 편평한 분쇄 원료의 입자가 가압 방향으로 직교하는 평면에 배열하는 경향이 높고 방향성이 생기기 쉬운 것에 대해, CIP 성형에서는, 전 방향으로부터 균등하게 가압되므로 방향성이 생기기 어려운(이방비가 작은) 흑연 재료를 얻을 수 있다.The molding process of the present invention may be any method, and is not particularly limited. For example, it can be used in any method such as stamping molding, CIP (Cold Isostatic Press) molding, and the like. The molding pressure is not particularly limited. For example, at a molding pressure of 20 to 5000 MPa. In the stamping molding, the uniaxial pressing is performed, and the particles of the flat pulverization raw material tend to be arranged in a plane orthogonal to the pressing direction and tend to be oriented, whereas in the CIP molding, since they are uniformly pressed from all directions, It is possible to obtain a graphite material which is difficult to be generated (small anisotropy).
<소성 공정의 설명; 도 1의 스텝 S5>Explanation of the firing process; Step S5 of Fig. 1 >
본 발명의 소성 공정은 어떤 방법을 사용해도 된다. 예를 들면, 전기로, 연소로 등 어떤 방법에서도 이용할 수 있다. 소성 공정은, 후의 흑연화 공정과 동일하게 성형체 또는 소성체를 가열하기 위한 공정이다. 소성 공정에서는, 후의 흑연화 공정에서 깨지지 않도록 성형체의 휘발분을 충분히 제거하는 것이 목적이고, 휘발분의 대부분을 제거할 수 있는 것, 승온 속도가 성형체의 깨짐을 유발하지 않을 정도로 늦은 것이 바람직하다. 바람직한 처리 온도는 800 내지 1500℃이다. 처리 온도가 800℃ 이상이면, 성형체의 탄소화가 충분히 행해지고 있으므로, 후의 흑연화 공정에서 급격하게 가열해도 성형체에 가하는 열 충격을 작게 할 수 있고, 깨지기 어렵게 할 수 있다. 성형체로부터 발생하는 분해 가스는 1500℃까지 거의 수렴하므로, 1500℃를 초과하는 온도에서 소성해도, 흑연화 공정이 쉽게 깨지는 것에 거의 영향을 주지 않는다. 1500℃를 초과하는 온도에서 처리해도, 열 에너지는 쓸모없게 되므로, 1500℃ 이하의 처리 온도에서 소성되는 것이 바람직하다.Any of the firing steps of the present invention may be used. For example, an electric furnace or a furnace can be used. The firing step is a step for heating the formed body or the fired body in the same manner as the subsequent graphitization step. In the firing step, it is desirable to sufficiently remove the volatile components of the molded body so as not to break in the subsequent graphitization step, and it is preferable that the majority of volatile matter can be removed and the rate of temperature rise is late enough to prevent the molded body from being broken. The preferred treatment temperature is 800 to 1500 占 폚. If the treatment temperature is 800 DEG C or higher, carbonization of the formed body is sufficiently carried out, so that thermal shock to be applied to the molded body can be reduced even after rapid heating in the subsequent graphitization step, making it difficult to break. Since the decomposition gas generated from the compact substantially converges up to 1500 DEG C, even if calcination is carried out at a temperature exceeding 1500 DEG C, the graphitization process is hardly affected easily. Even if the treatment is performed at a temperature exceeding 1500 占 폚, the thermal energy becomes useless, so that it is preferable to be fired at a treatment temperature of 1500 占 폚 or lower.
성형체를 소성할 때의 승온 속도는, 성형체 내부에 발생하는 온도차에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 200×100×30mm의 크기의 성형체이면, 20℃/hr 이하의 승온 속도에서 소성할 수 있고, 예를 들면 1000×500×300mm의 성형체이면, 1℃/hr 이하의 승온 속도에서 소성할 수 있다.The rate of temperature rise when the formed body is baked can be set appropriately in accordance with the temperature difference generated inside the formed body. For example, if the molded body has a size of 200 x 100 x 30 mm, it can be fired at a heating rate of 20 ° C / hr or less. For example, if the molded body has a size of 1000 x 500 x 300 mm, It can be fired.
<흑연화 공정의 설명; 도 1의 스텝 S6>≪ Description of Graphitization Process > Step S6 of Fig. 1 >
본 발명의 흑연화 공정은, 어떤 방법을 사용해도 된다. 애치슨로, 유도로 등을 이용할 수 있다. 흑연화는 용도에 따라서 적절히 처리 온도를 설정할 수 있고, 예를 들면 2000 내지 3200℃의 처리 온도에서 흑연화할 수 있다.Any method may be used for the graphitization process of the present invention. Acheson Road, Induction Road, etc. can be used. The graphitization can appropriately set the treatment temperature according to the application, and can be graphitized at a treatment temperature of, for example, 2000 to 3200 ° C.
<기타><Others>
코킹 공정의 코크스분의 집합체를 형성하는 단계는, 제1 바인더 피치의 연화점 이상의 온도 환경 하에서 행해지는 것이 바람직하다. 코킹 공정의 코크스분의 집합체를 형성하는 단계에서는, 공기 또는 산소가 공급되지 않는 폐쇄 공간 내에서 코크스분을 피치에 의해 결합하여 코크스분의 비표면적을 작게 함과 함께, 증발 잠열을 갖는 피치를 혼합(혼련)함으로써, 급속한 산화 반응이 일어나기 어려운 원재료를 조정하는 것을 목적으로 한다. 코크스분의 집합체를 형성하는 단계가 빠르게 행해지기 위해서는, 제1 바인더 피치의 연화점 이상의 온도 환경 하에서 행해지는 것이 바람직하다. 제1 바인더 피치의 연화점 이상의 온도 환경 하이면, 제1 바인더 피치가 액상으로 존재하므로, 기계적인 마찰력을 특별히 필요로 하지 않고 혼합까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 혼합까지의 시간을 짧게 함으로써, 혼련 장치 내에 잔류하는 공기 또는 산소와의 접촉 시간을 짧게 할 수 있으므로, 코크스분이 착화되기 어렵게 할 수 있다. 바람직한 코킹 공정의 코크스분의 집합체를 형성하는 단계의 온도는 150℃ 내지 300℃이고, 또한 사용하는 제1 바인더 피치의 연화점 이상의 온도이다. 150℃이면 제1 바인더 피치를 충분히 연화시킬 수 있어 혼합의 시간을 단축할 수 있다. 300℃ 이하이면 제1 바인더 피치를 천천히 가열할 수 있으므로 후술하는 것과 같이 혼련 장치의 마찰력과 열과의 상호 작용에 의해 입상의 생 코크스를 형성할 수 있다.The step of forming the aggregate of coke components in the caulking step is preferably carried out under a temperature environment equal to or higher than the softening point of the first binder pitch. In the step of forming the aggregate of the coke components in the caulking process, the specific surface area of the coke component is reduced by combining the coke components with the pitch in the closed space to which no air or oxygen is supplied, (Kneading) a raw material which is hard to cause a rapid oxidation reaction. In order to perform the step of forming the aggregate of coke components rapidly, it is preferable that the coke is carried out under a temperature environment equal to or higher than the softening point of the first binder pitch. Temperature environment above the softening point of the first binder pitch Since the first binder pitch is present in a liquid phase, the mechanical friction force is not particularly required and the time to mixing can be shortened. By shortening the time until mixing, the contact time with air or oxygen remaining in the kneading apparatus can be shortened, so that the coke powder can be hardly ignited. The temperature of the step of forming the aggregate of coke components in the preferred caulking process is from 150 캜 to 300 캜 and is the temperature above the softening point of the first binder pitch used. 150 ° C, the first binder pitch can be sufficiently softened, and the mixing time can be shortened. If the temperature is lower than 300 ° C, the first binder pitch can be slowly heated, so that granular raw coke can be formed by the interaction of the friction force of the kneading apparatus and heat.
또한, 바인더 피치(제1 및 제 2의 바인더 피치)의 연화점은, JIS K2425-2006의 환구법에 의해 측정할 수 있다.The softening point of the binder pitch (first and second binder pitches) can be measured by the circular method of JIS K2425-2006.
코킹 공정은, 얻어지는 생 코크스가 입상이 된 단계에서 종료하고, 계속해서 연속해서 제2 바인더 피치를 첨가하여, 바인더 결합체 형성 공정을 개시하는 것이 바람직하다. 코킹 공정에서는, 혼련 장치의 기계적 마찰력이 작용하고, 코크스분과 제1 바인더 피치가 혼련된다. 제1 바인더 피치는 시간의 경과와 함께 열과 분위기 산소의 작용으로 열 분해하고, 중합도를 높여 간다. 제1 바인더 피치의 열 분해와 함께, 코크스분과 바인더 피치와의 혼합물은 습한 분말 상태(습분상)에서 1 내지 30mm 정도의 입상으로 변화해 간다. 습분상의 코크스분과 제1 바인더 피치와의 혼합물은, 혼련 장치의 인펠러와 벽면 사이에서 마찰력과 열을 받아 제1 바인더 피치의 열 분해가 촉진된다. 피치의 열 분해가 진행함에 따라서, 1 내지 30mm 정도의 입상으로 변화해 가므로, 혼련 장치의 인펠러와 벽면과의 사이에 끼워져도, 구르도록 작용하고, 마찰력, 열을 받기 어려워진다. 또한, 큰 입자는 혼련 장치의 인펠러와 벽면 사이에 끼워지는 일은 없고, 마찰력, 열 모두 받기 어려워진다. 이로 인해, 코크스분과 제1 바인더 피치와의 혼합물이 입상이 된 단계에서 제1 바인더 피치의 열 분해의 진행이 둔화한다. 이 단계에서 본 발명에 있어서의 생 코크스가 형성된다. 또한 계속해서 혼련을 계속하면, 제1 바인더 피치의 열 분해가 조금씩 진행하여 입자가 단단해지고, 입자의 표면이 조금씩 연마되어, 가루가 발생하게 된다. 늦어도 가루가 발생하기 시작하는 단계까지 코킹 공정을 종료하는 것이 바람직하다. 가루가 형성되기 시작하면, 생 코크스의 비표면적이 크게 변화하므로 다음 바인더 결합체 형성 공정에서 필요해지는 제2 바인더 피치의 양이 불안정해지고, 얻어지는 흑연 재료의 강도 및 밀도가 불안정해져, 고강도, 고밀도의 흑연 재료가 얻어지기 어려워진다.It is preferable that the caulking process is completed at the stage where the obtained raw coke becomes granular, and subsequently, the second binder pitch is continuously added to initiate the binder-bonded product forming process. In the coking step, a mechanical frictional force acts on the kneading apparatus, and the coke oven and the first binder pitch are kneaded. The first binder pitch is thermally decomposed by the action of heat and atmospheric oxygen with the lapse of time, and the degree of polymerization is increased. With the thermal decomposition of the first binder pitch, the mixture of the coke powder and the binder pitch is changed into a granular phase of about 1 to 30 mm in a wet powder state (wet powder phase). The mixture of the cokes powder in the wet state and the first binder pitch receives frictional force and heat between the impeller and the wall surface of the kneading apparatus to accelerate the thermal decomposition of the first binder pitch. As the thermal decomposition of the pitch progresses, the granular material changes to a granular shape of about 1 to 30 mm. Therefore, even when sandwiched between the impeller and the wall surface of the kneading apparatus, it acts to roll, and it becomes difficult to receive frictional force and heat. Further, the large particles are not sandwiched between the impellers of the kneading apparatus and the wall surface, and it becomes difficult to receive both frictional force and heat. As a result, the progress of the thermal decomposition of the first binder pitch is slowed when the mixture of the coke powder and the first binder pitch becomes granular. At this stage, raw coke in the present invention is formed. Further, when the kneading is continued, the thermal decomposition of the first binder pitch proceeds little by little, and the particles become hard, and the surface of the particles is slightly polished, and powder is generated. It is preferable to finish the caulking process to the stage where the powder starts to be generated at the latest. When the powder starts to be formed, the specific surface area of the raw coke is greatly changed, so that the amount of the second binder pitch required in the next binder binder forming step becomes unstable, the strength and density of the obtained graphite material become unstable and high- It becomes difficult to obtain a material.
코킹 공정이 종료한 후, 제2 바인더 피치를 첨가함으로써 바인더 결합체 형성 공정이 개시된다.After the coking process is completed, the binder bond forming process is started by adding the second binder pitch.
코킹 공정과, 바인더 결합체 형성 공정과는, 동일한 혼련 장치에서 연속해서 행해지는 것이 바람직하다. 코킹 공정과, 바인더 형성 공정과는 함께 바인더 피치(제1 및 제 2의 바인더 피치)가 용융 또는 열분해 할 수 있도록 가열한 환경 하에서 혼련이 행해진다. 코킹 공정과, 바인더 결합체 형성 공정과는, 동일한 혼련 장치에서 연속해서 행해짐으로써 코킹 공정에서 얻어진 생 코크스가 식게 되는 일이 없고, 계속해서 바인더 형성 공정을 개시할 수 있다. 코킹 공정으로 형성된 생 코크스를, 혼련을 중단 또는 장치를 변경하는 등 하면, 생 코크스가 식어버린다. 생 코크스가 식는 방법은 외기온, 풍속 등에 의해 좌우되고, 후의 바인더 결합체 형성 공정에서의 혼화가 되는 방법에 영향을 주므로, 코킹 공정과, 바인더 결합체 형성 공정과는, 동일한 혼련 장치에서 연속해서 행해지는 것이 바람직하다.It is preferable that the calking step and the binder-bonded body forming step are continuously performed in the same kneading apparatus. Kneading is carried out under an environment in which the binder pitch (first and second binder pitches) is heated so as to melt or pyrolyze together with the caulking step and the binder forming step. The coking step and the binder bonding step are continuously performed in the same kneading apparatus, so that the raw coke obtained in the coking step is not cooled, and the binder forming step can be subsequently started. When the raw coke formed by the coking process is stopped or the apparatus is changed, the raw coke is cooled down. The method of cooling the raw coke is influenced by the outside temperature, the wind speed, and the like, and influences the method of blending in the subsequent binder binder forming step. Therefore, the calking step and the binder binder forming step are continuously performed in the same kneading apparatus desirable.
바인더 결합체 형성 공정에 사용하는 제2 바인더 피치는, 코킹 공정에서 사용한 제1 바인더 피치와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있고, 예를 들면 석유계 피치, 석탄계 피치 등을 이용할 수 있다. 또한 바인더 결합체 형성 공정에 사용하는 제2 바인더 피치와 코킹 공정에서 사용하는 제1 바인더 피치와 동일하면, 피치가 탄화해서 형성된 흑연 재료 조직은 불순물, 결정화도가 유사하므로, 균질의 흑연 재료가 얻어지고, 결함이 적은 고강도의 흑연 재료가 얻어진다고 생각된다. 바인더 결합체 형성 공정에 사용하는 바인더 피치의 연화점은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 연화점이 60 내지 100℃의 피치를 이용할 수 있다.The second binder pitch used in the binder-bond forming step may be the same as or different from the first binder pitch used in the caulking step, and for example, a petroleum pitch, a coal pitch, or the like may be used. Also, if the second binder pitch used in the binder-bonding step and the first binder pitch used in the calking step are the same, the graphite material structure formed by carbonization of the pitch has a homogeneous graphite material because the impurities and crystallinity are similar, It is considered that a high-strength graphite material with few defects is obtained. The softening point of the binder pitch used in the binder-bond forming step is not particularly limited. For example, a pitch having a softening point of 60 to 100 DEG C can be used.
이하에 본 발명의 실시예 및 비교예를 순서대로 설명한다.Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described in order.
[실시예][Example]
<코킹 공정>≪ Coking step &
혼련 장치는 쌍완형 니더를 사용하였다. 쌍완형 니더의 벽면 및 저면에는 재킷을 갖고, 재킷 내에 열매체 오일이 충전되어, 내부의 히터에 의해 온도 제어되고 있다. 쌍완형 니더의 혼련부는 상부에 개구를 갖고 있지만, 개구를 덮개로 덮음으로써 혼련부를 폐쇄할 수 있다. 개구를 덮개로 덮음으로써 혼련부와 외부와의 기체의 이동을 제한할 수 있다.The kneading apparatus was a twin kneader. A jacket is provided on the wall surface and the bottom surface of the twinned kneader, and the jacket is filled with the heat medium oil, and the temperature is controlled by the heater inside. The kneading portion of the twinned kneader has an opening at the top, but the kneading portion can be closed by covering the opening with the cover. By covering the opening with a lid, movement of the gas between the kneading portion and the outside can be restricted.
메디안경이 14㎛가 되도록 분쇄된 하소 코크스의 코크스분과, 연화점 85℃의 고형의 석탄계의 제1 바인더 피치를 원재료로 하여, 코킹 공정을 행하였다.The caulking process was carried out using as raw materials the coke fractions of calcined coke pulverized so that the median glasses were 14 占 퐉 and the solid first coal binder pitches having a softening point of 85 占 폚.
우선 코크스분 5kg과, 제1 바인더 피치 2.3kg을 열매 오일에 의해 230℃로 온도 제어된 혼련 장치(쌍완형 니더)에 투입하고, 덮개를 덮어 혼련부를 폐쇄한 채 5분간 유지하고, 코크스분과 제1 바인더 피치를 가열하였다. 가열 후, 쌍완형 니더의 인펠러(블레이드)를 회전하고, 코크스와 제1 바인더 피치를 혼합하면서 인펠러와 혼련 장치의 벽면 사이에서, 압축, 전단 작용을 부여하였다. 인펠러의 회전 개시 후 30분으로 내용물(코크스분과 제1 바인더 피치와의 혼합물)의 온도가 제1 바인더 피치의 융점을 초과하고, 또한 185℃에 도달한 시점에서 덮개를 해방하였다. 이 시점에서는, 내용물은 습분상(습한 분말 상태)였다. 또한 혼련을 계속하면 점차 내용물이 입상으로 성장해 갔다. 인펠러의 회전 개시부터 240분 경과한 시점에서는 내용물이 1 내지 20mm 정도로 표면에 광택을 갖는 입상으로 성장하여 실시예에 있어서의 생 코크스가 형성되어 있었다.First, 5 kg of coke and 2.3 kg of the first binder pitch were charged into a kneading apparatus (twin-kneaded kneader) controlled at 230 캜 by a fruit oil, covered with a lid, closed for 5 minutes, 1 binder pitch was heated. After heating, the impellers (blades) of the twinned kneader were rotated, and compression and shearing action were imparted between the impeller and the wall surface of the kneading apparatus while mixing the cokes with the first binder pitch. When the temperature of the contents (mixture with the coke component and the first binder pitch) exceeded the melting point of the first binder pitch and reached 185 占 폚 at 30 minutes after the start of rotation of the impellers, the lid was released. At this point, the contents were in the form of wet powder (wet powder state). In addition, as the kneading continued, the content gradually grew into a figurine. At 240 minutes from the start of rotation of the impellers, the contents were grown to granules having a luster on the surface of about 1 to 20 mm to form raw coke in the examples.
코킹 공정에 있어서, 내용물에는 착화할 일은 없었다.In the caulking process, the contents were never ignited.
<바인더 결합체 형성 공정>≪ Binder bond formation step &
인펠러의 회전 개시부터 240분 경과한 시점에서, 인펠러가 회전한 상태 그대로 계속해서 추가로 제2 바인더 피치를 0.5kg 투입하였다. 피치는 고형이며, 코킹 공정과 동일한 것을 사용하였다. 제2 바인더 피치를 첨가하면, 상기 공정에서 형성된 생 코크스는 서로 얽혀, 떡 형상의 1개의 덩어리로 성장하였다. 시간과 함께 내용물은 해쇄되어, 바인더 결합체 형성 공정에 있어서 피치를 투입하고 나서 30분 경과한 시점에서 최대의 덩어리가, 30 내지 50mm 정도까지 개최된 시점에서 배출하여 냉각하였다.At the time when 240 minutes passed from the start of rotation of the impellers, 0.5 kg of the second binder pitch was further continuously supplied as the impeller was rotated. The pitch was solid and the same as the caulking process was used. When the second binder pitch was added, the raw coke formed in the above process was intertwined with each other to grow into a lozenge-like lump. The contents were crushed with time, and at the time when 30 minutes passed after the pitch was introduced in the process of forming the binder-bonded body, the largest lump was discharged at a time point of 30 to 50 mm and then cooled.
바인더 결합체 형성 공정에 있어서, 내용물에는 착화할 일은 없었다.In the process of forming the binder-bonded body, the content was not to be easily ignited.
<분쇄 공정>≪ Crushing process >
상기 공정에서 얻어진 바인더 결합체를, 분쇄기(핀 밀)를 사용해서 분쇄하였다. 분쇄기에서 반복해 분쇄함으로써, 메디안경 30㎛의 분쇄 원료를 얻었다.The binder binder obtained in the above process was pulverized using a pulverizer (pin mill). And pulverized repeatedly in a pulverizer to obtain a pulverization raw material having median size of 30 mu m.
<성형 공정>≪ Molding step &
상기 공정에서 얻어진 분쇄 원료를 러버 백에 충전하고, 덮개를 씌워 밀봉하여 CIP 성형기로 성형하였다. CIP 성형기의 압력은 100MPa였다. 성형 공정에 의해, 70×150×200mm의 성형체가 얻어졌다.The raw material for pulverization obtained in the above step was filled in a rubber bag, covered with a lid, sealed, and molded with a CIP molding machine. The pressure of the CIP molding machine was 100 MPa. A molded product of 70 x 150 x 200 mm was obtained by the molding process.
<소성 공정>≪ Firing step &
상기 공정에서 얻어진 성형체를 소성 캔에 채우고, 900℃의 처리 온도에서 소성하여 소성체를 얻었다. 소성 공정의 승온 속도는 20℃/hr이었다.The green body obtained in the above step was filled in a fired can, and fired at a treatment temperature of 900 DEG C to obtain a fired body. The heating rate of the sintering process was 20 ° C / hr.
<흑연화 공정>≪ Graphitization step &
상기 공정에서 얻어진 소성체를 흑연의 용기에 채워 넣고, 유도로를 사용해서 2500℃까지 가열하여, 흑연 재료를 얻었다. 얻어진 흑연 재료를 절단하면, 내부 균열 등이 없는 치밀하고 미세한 조직의 단면이 얻어지고 있었다.The sintered body obtained in the above step was filled in a graphite container and heated to 2500 占 폚 using an induction furnace to obtain a graphite material. When the obtained graphite material was cut, a section of a fine and fine structure free of internal cracks or the like was obtained.
또한, 얻어진 흑연 재료로부터 테스트 피스를 샘플링하여, 벌크 밀도, 굽힘 강도를 측정하였다. 벌크 밀도는 1.73g/㎤, 굽힘 강도는 31MPa였다.Further, a test piece was sampled from the obtained graphite material, and the bulk density and the bending strength were measured. The bulk density was 1.73 g /
[비교예][Comparative Example]
메디안경이 7㎛가 되도록 분쇄된 석탄계의 생 코크스의 코크스분과, 연화점 85℃의 고형의 석탄계 피치를 원재료로 하여, 혼련 공정을 행하였다. 이 혼련 공정은 실시예의 바인더 결합체 형성 공정에 상당한다. 생 코크스는 수분 4％, 휘발분 12％를 함유한다. 생 코크스 자체는 자연 발화하기 쉬우므로, 수분이 가해져 있다. 이 때문에 회전 가마에서 건조해서 수분을 제거하고 그대로 분쇄하여 코크스분을 얻었다.A kneading step was carried out using raw coke coke fractions of coal-based raw material pulverized to have median glasses of 7 占 퐉 and a solid coal pitch of a softening point of 85 占 폚 as raw materials. This kneading step corresponds to the binder bonding material forming step of the embodiment. The raw coke contains 4% moisture and 12% volatile matter. Because raw coke itself is easy to spontaneously ignite, moisture is applied. For this reason, it was dried in a rotary kiln to remove water and pulverized as it was to obtain coke powder.
또한, 휘발분은 JIS M8812에 준하여 측정할 수 있다.The volatile content can be measured in accordance with JIS M8812.
실시예와 동일한 혼련 장치에 코크스분과, 바인더를 투입하고, 덮개를 해방한 채 혼련을 계속하면, 내용물의 온도가 상승하여 생 코크스에 착화하고, 적열하게 되어, 혼련할 수 없었다.When kneading was continued while the coke component and the binder were put in the same kneading apparatus as that of the embodiment and the lid was released, the temperature of the contents was increased to ignite the raw coke, and it became glowing and could not be kneaded.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 있어서 나타난 사항으로 한정되지 않고, 특허 청구 범위 및 명세서의 기재, 및 주지의 기술에 기초하여, 당업자가 그의 변경 또는 응용하는 것도 본 발명이 예정하는 바이고, 보호를 구하는 범위에 포함된다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the basis of the claims and specification, Is also intended by the present invention and is included in the scope of seeking protection.
본 발명에 따르면, 미세한 조직을 갖는 고밀도, 고강도의 흑연 재료를 안전하면서도 효율적으로 형성할 수 있게 된다.According to the present invention, a high-density and high-strength graphite material having a fine structure can be safely and efficiently formed.
1 제1 바인더 피치
2 바인더 피치의 탄화물
3 제2 바인더 피치
4 바인더 피치
11 코크스
11a 기공
12 코크스분
13 코크스분의 집합체
14 생 코크스
15 바인더 결합체
21 코크스
21a 기공
22 코크스분
25 바인더 결합체1 1st binder pitch
2 Binder Pitch Carbide
3 2nd binder pitch
4 Binder pitch
11 Coke
11a construction
12 coke minutes
13 Aggregate of coke powder
14 raw coke
15 binder binder
21 Coke
21a construction
22 coke minutes
25 binder binder
Claims (5)
상기 생 코크스에 제2 바인더 피치를 첨가하고 혼련하여 바인더 결합체를 얻는 바인더 결합체 형성 공정과,
상기 바인더 결합체를 분쇄하여 분쇄 원료를 얻는 분쇄 공정과,
상기 분쇄 원료를 성형하여 성형체를 얻는 성형 공정과,
상기 성형체를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정과,
상기 소성체를 흑연화하여 흑연 재료를 얻는 흑연화 공정
을 포함하는 흑연 재료의 제조 방법.Adding a first binder pitch to the coke powder, kneading it in a closed space to form an aggregate of coke powder, and kneading the aggregate of coke powder while introducing air or oxygen to obtain granular raw coke A caulking step,
A binder-bonded body forming step of adding a second binder pitch to the raw coke and kneading to obtain a binder-
A pulverizing step of pulverizing the binder binder to obtain a pulverization raw material,
A shaping step of shaping the pulverization raw material to obtain a compact,
A firing step of firing the formed body to obtain a fired body,
A graphitization step of graphitizing the sintered body to obtain a graphite material
≪ / RTI >
상기 바인더 결합체 형성 공정에서 사용하는 제2 바인더 피치의 양보다도, 상기 코킹 공정에서 사용하는 제1 바인더 피치의 양쪽이 많은, 흑연 재료의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein both of the first binder pitch used in the caulking step is larger than the second binder pitch used in the binder forming body forming step.
상기 코크스분의 집합체를 형성하는 단계는, 상기 제1 바인더 피치의 연화점 이상의 온도 환경 하에서 행해지는, 흑연 재료의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the step of forming the aggregate of coke particles is performed under a temperature environment equal to or higher than the softening point of the first binder pitch.
상기 코킹 공정은, 얻어지는 생 코크스가 입상이 된 단계에서 종료하고, 계속해서 연속해서 상기 제2 바인더 피치를 첨가하여, 바인더 결합체 형성 공정을 개시하는, 흑연 재료의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the coking step is completed at the stage where the obtained raw coke becomes a granular phase and subsequently the second binder pitch is continuously added to start the binder bonded body forming step.
상기 코킹 공정과, 바인더 결합체 형성 공정과는, 동일한 혼련 장치에서 연속해서 행해지는, 흑연 재료의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the caulking step and the binder-bonded body forming step are continuously performed in the same kneading apparatus.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2013-058486 | 2013-03-21 | ||
| JP2013058486A JP2014181168A (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Method for manufacturing graphite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140116019A true KR20140116019A (en) | 2014-10-01 |
| KR101601400B1 KR101601400B1 (en) | 2016-03-08 |
Family
ID=51700219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140032756A KR101601400B1 (en) | 2013-03-21 | 2014-03-20 | A method of producing graphite material |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014181168A (en) |
| KR (1) | KR101601400B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11286165B2 (en) * | 2016-03-17 | 2022-03-29 | Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. | Method for manufacturing artificial graphite electrode |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117658123A (en) * | 2023-11-28 | 2024-03-08 | 安徽科达新材料有限公司 | Preparation method of artificial graphite anode material |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228412A (en) | 1991-06-10 | 1992-08-18 | Ibiden Co Ltd | Composition for specific carbon material |
| JPH05238716A (en) | 1992-02-25 | 1993-09-17 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Method for kneading special carbon material |
| KR20080108041A (en) * | 2007-06-07 | 2008-12-11 | 이비덴 가부시키가이샤 | Graphite material and a method of producing graphite material |
| KR20120137276A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-20 | 이비덴 가부시키가이샤 | Method of producing graphite material and graphite material |
-
2013
- 2013-03-21 JP JP2013058486A patent/JP2014181168A/en active Pending
-
2014
- 2014-03-20 KR KR1020140032756A patent/KR101601400B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228412A (en) | 1991-06-10 | 1992-08-18 | Ibiden Co Ltd | Composition for specific carbon material |
| JPH05238716A (en) | 1992-02-25 | 1993-09-17 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Method for kneading special carbon material |
| KR20080108041A (en) * | 2007-06-07 | 2008-12-11 | 이비덴 가부시키가이샤 | Graphite material and a method of producing graphite material |
| KR20120137276A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-20 | 이비덴 가부시키가이샤 | Method of producing graphite material and graphite material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11286165B2 (en) * | 2016-03-17 | 2022-03-29 | Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. | Method for manufacturing artificial graphite electrode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101601400B1 (en) | 2016-03-08 |
| JP2014181168A (en) | 2014-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101601401B1 (en) | A method of producing graphite material | |
| KR101400478B1 (en) | Method of producing graphite material and graphite material | |
| US20070132129A1 (en) | Process for producing silicon carbide ceramic | |
| JP4694288B2 (en) | Low temperature calcined carbon for electrode materials | |
| KR101601400B1 (en) | A method of producing graphite material | |
| JP5972362B2 (en) | Refractory material for the internal lining of a blast furnace, obtained by semi-graphitization of a mixture containing carbon and silicon | |
| KR101532516B1 (en) | A method of producing graphite material | |
| JP2015074565A (en) | Spherical silicon carbide powder and method for producing the same | |
| JP2000007436A (en) | Graphite material and its production | |
| US5024793A (en) | Method for manufacturing refractory oxide-carbon bricks | |
| JPH0826709A (en) | Production of carbon material | |
| CN105837242A (en) | Periclase-spinel light-weight refractory material and preparation method thereof | |
| JPH0259468A (en) | Production of isotropic graphite material modified to have high specific resistance | |
| JPS6323124B2 (en) | ||
| JP2652909B2 (en) | Method for producing isotropic high-strength graphite material | |
| US9546113B2 (en) | High porosity/low permeability graphite bodies and process for the production thereof | |
| KR100638447B1 (en) | Method for preparing carbonaceous material by using wasted cordress tire powder and fine graphite powder | |
| JP3198123B2 (en) | Method for producing isotropic high-strength graphite material | |
| JPS6270216A (en) | Production of coke for isotropic carbon material | |
| KR100752918B1 (en) | Method of preparing carbonaceous material by using wasted cordless tire power and coke dust | |
| RU2353992C2 (en) | Method of making current conducting panels, raw mixtutre for making current conducting panels and current conducting filler for them, based on crushed crystalline glass | |
| JPH04104954A (en) | Production of oxidation resistant high-density carbon material | |
| KR20040056534A (en) | Method of preparing carbonaceous material by using wasted cordless tire powder | |
| JPH10338884A (en) | Production of needle coke for molded graphite | |
| JPH0329001B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190218 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200129 Year of fee payment: 5 |