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高溫石墨化爐
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莆田間歇式連續(xù)石墨化爐設(shè)備

2021-02-26
莆田間歇式連續(xù)石墨化爐設(shè)備

連續(xù)石墨化生產(chǎn)工藝在國內(nèi)應(yīng)用不是很多, 特別是炭石墨電極的石墨化生產(chǎn)。連續(xù)石墨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(chǎn)量小,很難生產(chǎn)大型號的石墨化電極等。間歇式連續(xù)石墨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(jīng)越來越難以立足。一般高純產(chǎn)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。

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石墨化爐在運行中,爐溫達2300℃以上,導電電極與爐芯連結(jié)的一端就是在這樣的高溫下進行工作。連續(xù)石墨化爐導電電極的另一端與銅母線相連接,這就要保證與銅板的連接處的溫度要低于銅板的融化溫度,同時,因?qū)щ婋姌O裸露在空氣中,必須在低于氧化溫度下工作。莆田連續(xù)石墨化爐一定要進行強制冷卻。目前基本有兩種冷卻方式。

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石墨化爐是在其已有的臥式超高溫石墨化爐的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新型高溫石墨化爐,主要用于石墨粉料提純等高溫處理。連續(xù)石墨化爐它的使用溫度高達2800℃,并可長時間的連續(xù)工作。生產(chǎn)效率高,節(jié)能省電。連續(xù)石墨化爐設(shè)備帶有在線測溫及控溫系統(tǒng),可實時監(jiān)控爐內(nèi)的溫度,并進行自動的調(diào)節(jié)。主要用途:硬質(zhì)合金材料高溫燒結(jié);電池負極材料高溫處理; 石墨粉高溫處理; 碳纖維碳化、石墨化處理;觸頭材料、精密陶瓷、高溫元件高溫燒結(jié);粉末冶金材料、碳化鎢等產(chǎn)品的高溫燒結(jié);產(chǎn)品在N2保護氣氛下經(jīng)預(yù)熱區(qū)、高溫區(qū)、冷卻區(qū),完成產(chǎn)品的燒成。

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在高溫石墨化爐的石墨化熱處理期間,以化學方法除去制品內(nèi)雜質(zhì)元素及其化合物,獲得高純石墨制品的過程稱為高純石墨化。連續(xù)石墨化爐在普通石墨化溫度下,石墨材料中部分高沸點雜質(zhì)化合物難以氣化逸出,如碳化硼的沸點為3500℃,碳化釩的沸點為3900℃,鈦的沸點為3287℃,除去這些高沸點的雜質(zhì)是很困難的。莆田連續(xù)石墨化爐但大多數(shù)的金屬鹵化物具有很低的熔點和沸點,因此,可采取氟化或氯化化學反應(yīng)將這些高沸點雜質(zhì)化合物轉(zhuǎn)化為易分解逸出的金屬鹵化物,從而可制備得到低雜質(zhì)含量的高純石墨材料。

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石墨化設(shè)備按不同的方式分為兩大類:即按加熱方式分為直接加熱爐和間接加熱爐。連續(xù)石墨化爐直接加熱爐以待受熱處理的物料直接作為發(fā)熱體;間接加熱爐是物料只是受熱體,熱量來自于物料外圍的發(fā)熱體。間歇式連續(xù)石墨化爐按運行設(shè)計方式分類分為艾奇遜石墨化爐、內(nèi)串式石墨化爐、真空石墨化爐、連續(xù)式石墨化爐以及箱體式石墨化爐五種主要類型。

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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。連續(xù)石墨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。莆田間歇式連續(xù)石墨化爐設(shè)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(chǎn)品,從而使產(chǎn)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。

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