在石墨化過程中,溫度是影響產(chǎn)品石墨化程度的關鍵因素。實驗室石墨化爐石墨化過程的控制是用“開始功率”及“上升功率”進行的。實驗室石墨化爐設備從根本上來說(如試驗新的功率曲線,生產(chǎn)高純石墨時,掌握通入氯氣及氟利昂等氣體的時間),仍需要測量石墨化爐的爐芯溫度。
石墨化爐是消耗電量很大的熱工設備,因此如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,減少電量消耗是石墨化爐節(jié)能的主要課題,也是降低石墨化生產(chǎn)成本的必由之路。實驗室石墨化爐設備石墨化爐中的電阻主要由電阻料提供,可見在整個石墨化過程中,熱量主要是由電阻料傳入制品的,進入制品的電流比率很小。若電阻料的電阻不均勻,會造成爐芯溫度不均勻,從而導致石墨化制品產(chǎn)生裂紋,成為廢品。實驗室石墨化爐在通電開始時,功率過大及功率上升過快,都會使爐 心溫度上升過快,這對大規(guī)格的和細結構的石墨產(chǎn)品極易產(chǎn)生裂紋。石墨化最好的情況是維持制品在前幾道工序中產(chǎn)生的裂紋不再增大,但通常情況裂紋都是繼續(xù)增大的。
石墨化爐受工藝限制,車間周圍要設置循環(huán)水供、回水管溝、母線地溝,并且石墨化爐爐頭、爐尾需要大量循環(huán)水冷卻,尤其外冷時循環(huán)水滲漏地面尤其容易發(fā)生沉降。實驗室石墨化爐并且爐體運行時頭、尾地面溫度有時能達到上百度,管溝、地面膨脹、收縮頻繁,排水管溝裂紋極易造成地溝漏水。3200度實驗室石墨化爐設備針對石墨化車間發(fā)生的幾起煤氣中毒事件分析,最終認定造成煤氣擴散的主要部位還是地面下沉縫隙、采暖溝、檢查井等部位。因此要防止煤氣中毒事件再次發(fā)生,必須堵住漏洞、及時疏散。
石墨化爐在運行中,爐溫達2300℃以上,導電電極與爐芯連結的一端就是在這樣的高溫下進行工作。實驗室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。韶關實驗室石墨化爐一定要進行強制冷卻。目前基本有兩種冷卻方式。
連續(xù)石墨化生產(chǎn)工藝在國內(nèi)應用不是很多, 特別是炭石墨電極的石墨化生產(chǎn)。實驗室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。3200度實驗室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。
超高溫石墨化爐特點:采用國外進口保溫材料和先進的爐膛結構,最高使用溫度高達3000℃。用于碳纖維絲石墨化時,絲從一端進,另一端出,邊放絲,邊收絲,生產(chǎn)效率高。采用縱向垂直測溫,測溫儀的放置不影響走線。實驗室石墨化爐用于磷片石墨或碳粉石墨化時,采用推舟方式,連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)效率高,節(jié)能省電。實驗室石墨化爐設備采用數(shù)顯化智能控溫系統(tǒng),全自動高精度完成測溫控溫過程,系統(tǒng)可按給定升溫曲線升溫,并可貯存二十條共400段不同的工藝加熱曲線。全面的PLC水、電、氣自動控制和保護系統(tǒng)控制柜與爐體的連接電纜可長達20m,并于設備的遠程控制。