艾奇遜石墨化爐的發(fā)展已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史, 目前國(guó)內(nèi)人造石墨行業(yè)中一般多采用艾奇遜爐。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐這種爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、容易維修,一直是我國(guó)炭素行業(yè)中備受青睞的石墨化設(shè)備。艾奇遜石墨化爐按加熱方式來分類屬于直接加熱式爐。所謂直接加熱,就是制品本身是導(dǎo)電體,通過電阻加熱,從而使制品完成石墨化。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐廠家早期艾奇遜石墨化爐采用的是交流電,但交流電存在著功率小、電流密度低、功率因數(shù)低、送電時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。20世紀(jì)60年代后隨著整流設(shè)備的快速發(fā)展, 艾奇遜石墨化爐開始采用直流供電,大大降低了能耗。
影響連續(xù)石墨化工藝的主要有以下幾個(gè)問題:首先是耐火層問題。由于電極自熱,而且還需要移動(dòng),所以這種工藝在操作上比較復(fù)雜,不如外熱法即間接加熱的連續(xù)石墨化工藝成熟。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐因?yàn)橐幸粋€(gè)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(dá)到如此高的石墨化的溫度。韶關(guān)3200度石墨導(dǎo)熱膜高溫爐廠家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(shí)采用水對(duì)爐子外層進(jìn) 行冷卻。另外一個(gè)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(shí)加保護(hù)氣體,如氮?dú)狻?/p>
耐高溫型:石墨軟化溫度為3400℃,石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃,沸點(diǎn)為4250℃,即使經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。潤(rùn)滑性:石墨的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤(rùn)滑性能越好?;瘜W(xué)穩(wěn)定性:石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕??伤苄裕菏捻g性好,可年成很薄的薄片。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐廠家抗熱震性:石墨在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時(shí),石墨的體積變化不大,不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
石墨化的表述很多,簡(jiǎn)單來說,石墨化就是熱處理。石墨導(dǎo)熱膜高溫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(dǎo)電滑塊,甚至是鋰離子電池負(fù)極材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工業(yè)生產(chǎn)過程的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)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(yùn)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(fù)極材料生產(chǎn)的重要工藝,石墨化度 是鋰離子電池負(fù)極材料的重要指標(biāo)。韶關(guān)石墨導(dǎo)熱膜高溫爐在石墨化溫度提高到接近2200℃時(shí),鋰離子電池負(fù)極材料的雜質(zhì)基本上已經(jīng)被排除。要對(duì)材料進(jìn)行石墨化,就要用到加工設(shè)備——石墨化爐。
碳化爐在使用之前要先檢查風(fēng)機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、平穩(wěn);冷凝器有沒有漏水的現(xiàn)象;各部件的連接處是否嚴(yán)密,爐門、火門的密封巖棉是否充足等。韶關(guān)石墨導(dǎo)熱膜高溫爐然后往爐內(nèi)裝薪棒,要注意的是薪棒必須均勻平放排布,裝滿之后關(guān)閉爐門,點(diǎn)燃引燃爐內(nèi)的燃料,啟動(dòng)引風(fēng)機(jī),關(guān)閉上火門,打開下火門,調(diào)節(jié)出煙口的閥門,使煙道保持通暢狀態(tài),有煙冒出,撤去引燃爐。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐接下來及時(shí)對(duì)溫度的控制,這需要有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),最后炭化完成,爐內(nèi)溫度降到100℃一下才可開爐門,事先準(zhǔn)備好用水,在取出時(shí),若有帶火星的木炭,放入水里浸滅,這就是碳化爐的操作方法。
石墨化爐是消耗電量很大的熱工設(shè)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。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐廠家石墨化爐中的電阻主要由電阻料提供,可見在整個(gè)石墨化過程中,熱量主要是由電阻料傳入制品的,進(jìn)入制品的電流比率很小。若電阻料的電阻不均勻,會(huì)造成爐芯溫度不均勻,從而導(dǎo)致石墨化制品產(chǎn)生裂紋,成為廢品。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐在通電開始時(shí),功率過大及功率上升過快,都會(huì)使?fàn)t 心溫度上升過快,這對(duì)大規(guī)格的和細(xì)結(jié)構(gòu)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。