Способ получения углеродного материала

 

Использование: получение углеродных восстановителей в термохимических процессах производства свободных металлов и неметаллов. Сущность изобретения: формируют углеродные заготовки, ступенчато термообрабатывают с одновременным воздействием электрического поля с потенциалом 00,1 - 50,0 В и отведением наведенного электрического заряда через переходное электрическое сопротивление. По окончании термообработки продукт подвергают воздействию магнитного поля. Материал имеет следующие характеристики: зольность 1,17 - 1,9 мас. %, нелетучий углерод - 92,15 - 96,42 мас.%, кажущаяся плотность 0,401 - 0,420 г/см³, прочность на сжатие вдоль капилляров - 105 - 110 кг/см², осветляющая способность по йоду - 30 - 31 оптич. %, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения углеродных материалов, пригодных для использования в качестве углеродных восстановителей в термо-химических процессах производства свободных металлов и неметаллов.

Прототипом изобретения является способ производства углеродного материала, включающий формирование углеродсодержащих заготовок и их ступенчатую термообработку с одновременным воздействием электромагнитного поля [1] Ввиду реализации в этом способе воздействия электромагнитным полем исключительно омагничиванием термообрабатываемого материала не представляется возможность снизить сопротивляемость вещества заготовок химическо-трансформационной переработке в целевой продукт.

Задачей изобретения является улучшение реагентно-восстановительных характеристик углеродного материала.

Сущность предложенного технического решения состоит в том, что в способе получения углеродного материала, включающем формирование углеродсодержащих заготовок и их ступенчатую термообработку с одновременным воздействием электромагнитного поля, предусмотрено использование в качестве электромагнитного поля электрического поля с потенциалом 0,1-50,0 B с одновременным отведением наведенного электрического заряда через переходное сопротивление.

Пример 1. Для получения требуемого углеродного материала произвели формирование углеродсодержащих заготовок. Для этого взяли древесину по ГОСТ 24260 80. Из древесины накололи чурбаков длиной 0,75 м и диаметром 0,15 м. Далее произвели ступенчатую термообработку заготовок с одновременным воздействием электромагнитного поля, а именно электрического поля. Электрическое поле использовали с потенциалом 0,1 В. Одновременно предусматривали отведение электрического заряда через переходное электрическое сопротивление. В ходе ступенчатой термообработки заготовок произвели распарку древесины с ее разогревом со скоростью 55^oC/ч за два часа от 20 до 130^oC, томление при 130^oC в течение 4 ч, раскаление с ее разогревом со скоростью 310^oC/ч за два часа от 130^oC до 750^oC, прокаливание при 750^oC в течение четырех часов, отпуск с охлаждением углеродного материала со скоростью 15^oC/ч от 750^oC до 720^oC и заключительное гашение с охлаждением за 6 ч от 720 до 50^oC. По окончании термообработки предприняли подвержение полученного продукта воздействию магнитного поля индуктивностью 1,5 T. Указанное воздействие налагали на продукт в ходе осуществления его транспортировки на ситовую сепарацию.

Характеристики полученного продукта даны в предлагаемой таблице.

Примеры 2, 3. При наличии соответствия примеру 1 режимов и параметров реализации способа предусматривали использование поля с потенциалом соответственно: (2) 50,0 В, (3) 1,0 В.

Из представленной таблицы видно, что для процессов силицургии наилучшим является использование в качестве углеродного восстановителя кремния образца углеродного материала по примеру 3.

Формула изобретения

Способ получения углеродного материала, включающий формование углеродсодержащих заготовок и их ступенчатую термообработку с одновременным воздействием электромагнитным полем, отличающийся тем, что в качестве электромагнитного поля используют электрическое поле с потенциалом 0,1 50,0 В с одновременным отведением наведенного электрического заряда через переходное электрическое сопротивление, причем по окончании указанной термообработки полученный продукт подвергают воздействию магнитного поля.

РИСУНКИ

Рисунок 1