在高溫石墨化爐的石墨化熱處理期間,以化學(xué)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(guò)程稱(chēng)為高純石墨化。石墨爐在普通石墨化溫度下,石墨材料中部分高沸點(diǎn)雜質(zhì)化合物難以氣化逸出,如碳化硼的沸點(diǎn)為3500℃,碳化釩的沸點(diǎn)為3900℃,鈦的沸點(diǎn)為3287℃,除去這些高沸點(diǎn)的雜質(zhì)是很困難的。南通石墨爐但大多數(shù)的金屬鹵化物具有很低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),因此,可采取氟化或氯化化學(xué)反應(yīng)將這些高沸點(diǎn)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。
石墨化爐的爐床是由耐火磚砌成的長(zhǎng)方形槽。槽底鋪一層很厚的石英砂作為絕緣層,在石英砂層的上面再鋪一層石英砂與焦粉混合的爐底料。石墨爐在石墨化過(guò)程中,爐底料在高溫下發(fā)生化學(xué)變化,電絕緣能力降低。石墨爐設(shè)備如爐底料沒(méi)有很好清理就裝入產(chǎn)品,通電后經(jīng)常發(fā)生爐溫不均(即爐芯下半部溫度較高)裝在上層的產(chǎn)品石墨化程度較差,而底層產(chǎn)生可能發(fā)生硅侵蝕(即產(chǎn)品表面產(chǎn)生金剛砂),甚至發(fā)生爐底燒穿事故。為了研究爐底燒穿及爐溫不均勻的原因和掌握清爐的深度以及換用石英砂的時(shí)間,有必要進(jìn)行爐底電阻的測(cè)量,最簡(jiǎn)單測(cè)定爐底電阻的方法是運(yùn)用伏安法。當(dāng)爐床通過(guò)一定電流時(shí),測(cè)定電壓降,在算出爐底電阻。
使用溫度高達(dá)2800度,溫度均勻性好,恒溫區(qū)長(zhǎng),設(shè)備運(yùn)行故障率低。爐管使用壽命長(zhǎng),連續(xù)生產(chǎn)20-30天不停爐。帶有紅外測(cè)溫及控溫系統(tǒng),可實(shí)時(shí)顯示并PID自動(dòng)控制爐內(nèi)的溫度,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。南通石墨爐同時(shí)保障產(chǎn)品的要求。采用三相電供電方式,三相電力平衡,性能穩(wěn)定。不象碳管爐采用單相供電,相電壓不平衡,對(duì)電網(wǎng)沖擊大,影響其他相關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)。使用溫度高,最高溫度可達(dá)3000℃,可長(zhǎng)期工作在2600-2800℃。采用自動(dòng)送料裝置,時(shí)間控制進(jìn)出料,自動(dòng)化程度高,工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,產(chǎn)品高溫處理時(shí)間一致。石墨爐采用碳?xì)肿霰夭牧?,沒(méi)有使用碳黑,更換碳管方便,同時(shí)干凈衛(wèi)生。
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(lái)分類(lèi)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(guò)電阻加熱,從而使制品完成石墨化。石墨爐設(shè)備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(kāi)始采用直流供電,大大降低了能耗。
石墨爐又稱(chēng)電加熱石墨爐,是一個(gè)石墨電阻加熱器,是 原子吸收分光光度計(jì)用無(wú)焰原子化器的一種。1959年蘇聯(lián)物理學(xué)家Б.B. 利沃夫首先將 原子發(fā)射光譜法中石墨爐蒸發(fā)的原理用于 原子吸收光譜法中,開(kāi)創(chuàng)了無(wú)焰原子化方式。石墨爐的核心部件是一個(gè)石墨管, 試樣用微量進(jìn)樣孔注入石墨管內(nèi),經(jīng)管兩端的電極向石墨管供電,最高溫度可達(dá)3000℃,試樣在石墨管中原子化。石墨爐設(shè)備由于 原子化效率高,石墨爐法的 相對(duì)靈敏度可達(dá)10-9-10-12g/ml,最適合 痕量分析。目前,為改進(jìn)石墨爐性能,提高抗干擾能力,正在開(kāi)發(fā)以貴重金屬做 襯里和涂層的新石墨爐。