耐高溫型:石墨軟化溫度為3400℃,石墨的熔點為3850±50℃,沸點為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。碳纖維石墨化爐導(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。潤滑性:石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤滑性能越好。化學(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。碳纖維石墨化爐設(shè)備抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產(chǎn)生裂紋。
石墨化爐的運(yùn)行由一臺爐用變壓器給一組石墨化爐供電,一組共有6-7臺石墨化爐,爐子間歇生產(chǎn),爐用變壓器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣既能充分利用變壓器的生產(chǎn)能力,又便于在一定生產(chǎn)周期內(nèi)工藝操作。碳纖維石墨化爐石墨制品的生產(chǎn),在石墨化工序的生產(chǎn)操作中,是由清爐、裝爐、送電、冷卻、卸爐、小修等幾個步驟組成的。石墨化爐的實施循環(huán)運(yùn)行,根據(jù)實際生產(chǎn)情況合理安排。清爐:每生產(chǎn)完一爐制品必須清爐,將碳化硅分解層清至黃料部分,或按規(guī)定全部更換新料。石家莊碳纖維石墨化爐一般石墨化爐使用半年要更換一次。清爐時不要將石墨化焦與舊料混雜,否則使用石墨焦時將產(chǎn)生金剛砂。裝爐:爐芯是石墨化爐的最重要組成部分。
在石墨化過程中,溫度是影響產(chǎn)品石墨化程度的關(guān)鍵因素。碳纖維石墨化爐石墨化過程的控制是用“開始功率”及“上升功率”進(jìn)行的。碳纖維石墨化爐設(shè)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。
石墨化爐正常運(yùn)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(jìn)料部分預(yù)熱,逐漸升溫,在爐體內(nèi)達(dá)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。碳纖維石墨化爐氣熱提純就是利用反應(yīng)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(yù)熱、石墨化和冷卻過程同時進(jìn)行。3200度碳纖維石墨化爐設(shè)備由于電極自熱,而且還需要移動,所以這種工藝在操作上比較復(fù)雜,不如外熱法即間接加熱的連續(xù)石墨化工藝成熟。
石墨化爐的爐床是由耐火磚砌成的長方形槽。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。碳纖維石墨化爐在石墨化過程中,爐底料在高溫下發(fā)生化學(xué)變化,電絕緣能力降低。碳纖維石墨化爐設(shè)備如爐底料沒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間,有必要進(jìn)行爐底電阻的測量,最簡單測定爐底電阻的方法是運(yùn)用伏安法。當(dāng)爐床通過一定電流時,測定電壓降,在算出爐底電阻。