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。石墨烯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。寶雞石墨烯石墨化爐但大多數(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。
石墨化爐正常運行時,爐子各部分的溫度保持不變,待石墨化的電極隨電極柱的移動,先在進料部分預熱,逐漸升溫,在爐體內(nèi)達到合適溫度,而后溫度又逐漸下降,在出料部分降到合適溫度,然后出爐。石墨烯石墨化爐氣熱提純就是利用反應氣體(Cl2)使雜質(zhì)轉(zhuǎn)換為沸點很低的各種元素的氯化物,例如氯化鐵其沸點為319℃。也就是說,電極的溫度隨電極柱在爐中的移動而變化,爐中不同部位的電極其裝出爐、預熱、石墨化和冷卻過程同時進行。間歇式石墨烯石墨化爐價格由于電極自熱,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。
實驗高溫石墨化爐雖然都是采用電熱,但按其電熱的方式,可分為直接式和間接式,按作業(yè)方式可分為間歇式和連續(xù)式,按功能分為單一式和聯(lián)合式。寶雞石墨烯石墨化爐直接式是指電流要直接通過制品,因焦耳熱升溫,是以制品本身為電阻的電阻爐型。屬于直接式的爐型有艾奇遜爐和串接式爐。這兩者的區(qū)別在于艾奇遜爐需要在制品周圍填加電阻料。石墨烯石墨化爐電極和電阻料串聯(lián),而電極的電阻比電阻料的電阻要小得多,所以制品從本身電阻獲得的熱量較少,大部分是靠電阻料的傳熱而獲得石墨化所需熱量的,串接式爐在制品周圍則不需填加電阻料(在制品接頭處填加的少量填料主要是為了降低接觸電阻的)。電流全部通過制品本身,制品本身的電阻是石墨化所需熱量的惟一來源。
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。石墨烯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。寶雞石墨烯石墨化爐一定要進行強制冷卻。目前基本有兩種冷卻方式。
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。石墨烯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。寶雞間歇式石墨烯石墨化爐價格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。