連續(xù)石墨化生產工藝在國內應用不是很多, 特別是炭石墨電極的石墨化生產。碳化爐其主要原因是連續(xù)式石墨化工藝還不成熟,比如石墨化溫度低,生產量小,很難生產大型號的石墨化電極等。3200度碳化爐天然石墨的熱提純也許是連續(xù)石墨化工藝的一個發(fā)展方向。隨著國家對環(huán)境的重視,酸法提純已經越來越難以立足。一般高純產品只要求溫度在2700℃以上即 可,溫度降低了,連續(xù)爐的耐火問題也好解決了。
影響連續(xù)石墨化工藝的主要有以下幾個問題:首先是耐火層問題。由于電極自熱,而且還需要移動,所以這種工藝在操作上比較復雜,不如外熱法即間接加熱的連續(xù)石墨化工藝成熟。碳化爐因為要有一個溫度在3000℃的溫區(qū),這就要求爐體耐火材料有較高的耐火度,但目前沒有如此高耐火度的耐火材料,也就是爐子沒有辦法達到如此高的石墨化的溫度。麗水3200度碳化爐設備解決的辦法只能是通過加厚保溫層,如加厚保溫炭黑,使熱量較少地傳到外層保溫層,同時采用水對爐子外層進 行冷卻。另外一個問題就是如何快速地冷卻產品,從而使產品不被氧化。解決的方法是采用水冷,同時加保護氣體,如氮氣。
炭纖維連續(xù)石墨化工藝:整個工藝由去漿、上漿裝置,烘干裝置,牽伸裝置和石墨化爐組成。為了避免炭纖維表面上漿劑中的氧在石墨化處理過程中對炭纖維產生氧化,炭纖維在進行高溫熱處理前要先去漿,經烘干后方可進入石墨化爐。碳化爐在氬氣保護下于2000℃ 一3 000℃進行高溫石墨化處理,最后經過再上漿和烘干處理形成石墨纖維制品。麗水碳化爐設備通過調整電源的輸出功率和炭纖維的走絲速度可以獲得適合炭纖維石墨化的最高溫度和溫度分布。
石墨化的表述很多,簡單來說,石墨化就是熱處理。碳化爐使原本分布雜亂無章的碳原子整齊排列。值得注意的是,不管是大規(guī)格的各向同性石墨,還是小規(guī)格的電刷、導電滑塊,甚至是鋰離子電池負極材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工業(yè)生產過程的一個關鍵技術環(huán)節(jié)。石墨化按照加熱方式可分為直接法和間接法,按照運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。石墨化工藝是炭石墨類鋰離子電池負極材料生產的重要工藝,石墨化度 是鋰離子電池負極材料的重要指標。麗水碳化爐在石墨化溫度提高到接近2200℃時,鋰離子電池負極材料的雜質基本上已經被排除。要對材料進行石墨化,就要用到加工設備——石墨化爐。
臥式超高溫石墨化爐是我公司工程技術人員在國內科研院所和大專院校的大力支持下,開發(fā)的一種具有國內技術的高性能智能化超高溫設備。碳化爐設備最高使用溫度高達3000℃。用途:用于碳纖維、磷片石墨、碳材料結構件(制品)、C/C復合材料制品、炭素材料、和其它石墨材料的高溫石墨化。碳化爐設備其它可在碳環(huán)境下燒結、提純的材料。主要技術參數(shù):最高使用溫度:3000℃ 爐膛尺寸:Φ30-Φ300X500-2000mm,或方形 溫度均勻度:≤±10℃ 溫度測量:遠紅外線光學測溫測溫范圍1000~3000℃或0~3000℃;測溫精度:0.2~0.75%。