JPS6034488B2 - 高密度炭素成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高密度炭素成形体の製造方法に関する。

更に詳細には生コークスを粉砕することにより結合剤を
用いずに高密度炭素成形体を製造する方法に関するもの
である。近年、コークス原料として生コ−クスを用い、
これを摩砕することにより結合剤を加えることなく成形
、焼成して高密度、高強度の炭素成形体が得られること
が報告されている。

（例えば特開昭５１−１５０５０５号公報及び“摩砕し
たコークスを原料とする高強度硬質炭素材の試作”（「
炭素」、Ｍ．９３（１凶７年）、第５７〜６２頁〕）該
方法は従来法である暇暁コークスを粉砕した後結合剤を
加え、加熱下で混練してから加圧成形し、成形物を約１
０００〜１４００ｏＣに焼成し、その焼成物の孔隙を少
なくするため減圧加熱下にバィンダーピッチを含浸させ
、再び前と同様に焼成し、上記のごとき含浸、焼成の操
作を数回繰返した後、更に３０００００付近に加熱して
黒鉛化する方法に比較し経済的であり操作が簡便である
との利点を有する。

しかしながら、上記結合剤を用いない炭素成形体の製造
方法は原料である生コークスを摩砕方式により微粉砕す
ることを必須としており工業的に慣用のボールミル等を
用いた粉砕方式では生成した微粒子が不規則な角張った
形状のものになり密充填させ難く、成形した場合にも高
密度のものを得るためには高圧下で長時間保持しなけれ
ばならないことが報告されている。

摩砕方式の粉砕機としては麓濃機、挽日型粉砕機、遠心
ミル等が挙げられるが、この種の粉砕機は慣用のボール
ミル等の粉砕機に比較し被粉砕物と粉砕媒体との接触面
積が著しく小さいため長時間粉砕を必要とした粉砕には
単位時間当りの粉砕能力が極めて低く実用的ではなく、
加えて生コークスのようなある程度粘絹性を有するもの
を摩砕するとせんべい状の塊となる煩向を示し、ハンド
リング上の欠点も有している。

か）る状況に鑑み、本発明者等は工業的な結合剤を用い
ない炭素成形体用原料の生コークス粉砕方法を確立すべ
く鋭意検討した結果、生コークスに特定の添加剤を存在
せしめれば粉砕能力の高いボールミルを用いた場合にも
所望の生コークス徴粉を得ることができることを見出し
本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は生コークスに対し、メチルアルコール
、エチルアルコールおよびプロピルアルコールの少なく
とも１種を加え、ボールミルで粉砕した後、結合剤を用
いることなく成形、焼成することを特徴とする高密度炭
素成形体の製造方法を提供するにある。

以下、本発明方法を更に詳細に説明する。

本発明において用いる生コークスは通常揮発分が５％以
上の生コークスであり、より好ましくは揮発分が１０〜
１６％の生コークスが適当である。

揮発成分が５％未満の場合には微粉砕しても高密度炭素
成形体を得る生コークスとはならず、一方、揮発分が多
すぎると、例えば２０％を越える場合には得られた成形
体にフクレが生じるので好ましくない。このような生コ
ークスとしては約５００００で焼成した石油生コークス
が挙げられる。生コークスの粉砕は通常公知の摩砕方式
で摩砕するのと同様にボールミルに生コークスを挿入し
、これにメチルアルコール、エチルアルコールおよびプ
ロピルァルコールの少なくとも１種を加え実施する。

生コークスに対し添加する該アルコールの量は０．１重
量％以上、より好ましくは０．５〜７重量％の範囲で用
いられる。

生コークスに対する該アルコールの量が０．１重量％未
満では実質的に粉砕粒度が均一で成形後の見掛比重の高
い製品を得ることができず、他方、該アルコールの添加
量上限は特に制限されないが、あまり添加量が多いと湿
式粉砕に近い状態となり、粉砕後アルコールを除去する
という余分の工程が必要となるので経済性を考慮の上決
定すればよい。一般に粉砕分野に於いて、例えばセメン
トクリンカー、アルミナ等の粉砕助剤としてグリセリン
、パラフイン、ポリエチレングリコール、ブチルアルコ
ール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、シクロ
ヘキサノール、アセトン、ヘキサン、ステァリン酸、オ
レィン酸、鱈肝油、牛脂、ステアリン酸アルミニウム、
アリールアルキルスルホソ酸、トリェタノールァミン塩
とりグニンスルホン酸のカルシウム塩の混合物等が公知
であるが、これら公知の粉砕助剤を用いて生コークスを
粉砕しても、結合剤を用いることなく高密度を有する炭
素成形体を得ることのできる生コークスとなし得ること
はできない。

本発明において粉砕は２時間以上、好ましくは５時間以
上実施され、通常粉砕物が５〜１０仏以下となり、顕微
鏡による粒子形状の観察で角のとれた球状となっておれ
ばよい。

粉砕後の徴粉生コークスは次いで公知の方法でモールド
成形、ラバープレス成形等により加圧成形しこれを焼成
すればよい。

勿論成形に際し、ポリエチレングリコール、水、ステア
リン酸、コールタールピッチ、その他の成形助剤を少量
添加することも可能である。かくして得られた炭素材は
高密度、高強度であり、放電加工電極用、接点などの電
気用、メカニカルシール、リング等の機械用沿具、連続
鋳造ノズルなどの冶金用、あるいは原子炉の炉心材料用
ならびに減速材用等に好都合に適用し得るものである。

以上詳述した本発明方法によれば摩砕方式の粉砕機に比
較し特定の粉砕助剤を添加するという極めて簡単な方法
で粉砕能力の大きいボールミルを用いることにより結合
剤を使用しない炭素成形体の製造を可能ならしめたもの
で、その工業的価値は頗る大なるものである。

以下本発明方法を実施例により更に詳細に説明するが本
発明はこれらの実施例により制限されるものではない。

実施例 １揮発分１２％、ＳＯ．８％、灰分０．１％、
比０８％を含有する市販生コークスを１００００で１時
間乾燥し、比０１％以下にした後、２仇岬０のアルミナ
製ボール２．６ｋ９を有する３そのボールミルに上述の
生コークス２００ｇとメチルアルコールを鍵挿入し１５
時間粉砕した。

粉砕後の生コークス（平均粒径５仏）を内径２Ｑ駁◇の
金型を用い圧力２０００ｋ９／めで圧縮成形した後、該
成形体を３０００Ｃ／Ｈｒの昇温速度で１０００ご０ま
で昇塩し、次いで得られた焼成体をさらに２８００ｏＣ
で黒鉛化した。この時得られた試料の物性を第１表に示
す。

また比較例として同じボールミルを用いメチルアルコー
ルを添加せず粉砕した生コークス及び粉砕手段として橘
濃器を用いて摩砕した生コークスを用い上記方法と同様
にして成形、焼成、黒鉛化した場合得られた試料の物性
も第１表に示す。第 １ 表 第１表からも明らかな如く粉砕助剤としてメチルアルコ
ールを用いた場合には櫨債器により摩砕したものを使用
した製品に比べても遜色ない物性を有する徴粉生コーク
スを得ることが出来ることが判る。

実施例 ２ 粉砕助剤を第２表に示すものを用いた他は実施例１と同
様の方法で生石油コークスを粉砕、成形、焼成し、成形
体の外観および１０００ｏｏ焼成品の見掛比重を測定し
た。

その結果を第２表に示す。第２表尚外観の評価は以下の
基準による。

◎ 未粉砕物の混入品なく外面滑らか ○ 若干肌荒れあるが外面滑らか △ 一部未粉砕粉の混入があり肌荒れあり× 全面に肌
荒れあり 実施例 ３ 揮発分１４％、ＳＯ．４％、灰分０．１５％、日２０７
％を含有する市販生コークスｌｋ９を乾燥することなく
１３ｋ９のアルミナボール（２仇舷◇）を有する１４そ
のボールミルに挿入し、エチルアルコール２雌を添加し
た後１虫時間粉砕した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生コークス対し、メチルアルコール、エチルアルコ
   ールおよびプロピルアルコールの少なくとも１種を加え
   、ボールミルで粉砕した後、結合剤を用いることなく成
   形、焼成することを特徴とする高密度炭素成形体の製造
   方法。 ２ ボールミルが通常のボールミル、ロツドミル、チユ
   ーブミル、振動ボールミル、コニカルミルである特許請
   求の範囲第１項記載の高密度炭素成形体の製造方法。