石墨化工藝是炭石墨材料制品中最復(fù)雜最關(guān)鍵的工藝。我國是石墨制品大國,大到石墨電極、等靜壓石墨,小到電刷等,都需要采用石墨化工藝。石墨化工藝的發(fā)展也見證了我國炭素行業(yè)的發(fā)展。中山石墨導(dǎo)熱膜高溫爐國內(nèi)應(yīng)用最多的還是間歇式石墨化方法,但隨著內(nèi)串式石墨化爐工藝技術(shù)的發(fā)展和逐漸成熟,國內(nèi)大多數(shù)的石墨化工藝都采用了這種新方法。而艾奇遜石墨化爐以其自身的優(yōu)點(diǎn)占據(jù)了國內(nèi)炭石墨負(fù)極材料石墨化大部分市場,特別是經(jīng)過改良能夠進(jìn)行氣熱提純的艾奇遜石墨化爐更是受到石墨負(fù)極材料廠商的青睞。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐隨著高溫連續(xù)石墨純化裝備的開發(fā)和不斷改進(jìn),連續(xù)石墨化生產(chǎn)將成為未來的發(fā)展方向。
碳纖維具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐燒蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度低和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能,是先進(jìn)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料最重要的增強(qiáng)材料,在航空、航天和民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐碳纖維在高溫石墨化爐中經(jīng)過2000℃-3000℃的高溫處理,進(jìn)行石墨化,從而轉(zhuǎn)變成石墨纖維。間歇式石墨導(dǎo)熱膜高溫爐高性能石墨纖維制作的關(guān)鍵是高溫石墨化爐。目前工業(yè)化生產(chǎn)高性能石墨纖維并形成系列產(chǎn)品的國家是日本和美國,由于國外對(duì)我國高科技技術(shù)的封鎖和我國自身在此領(lǐng)域上的技術(shù)落后,我國高性能石墨纖維仍處于研制階段,水平與國外相比差距很大。
不論是間歇石墨化爐還是連續(xù)石墨化爐, 實(shí)際都未能真正實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn),也不能真正滿足國內(nèi)外市場對(duì)高純石墨材料的需求。近年來,多家企業(yè)聯(lián)合高校開展連續(xù)化生產(chǎn)裝備研發(fā),取得了很大的進(jìn)展。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐廠家株洲弗拉德科技有限公司開發(fā)出高溫連續(xù)石墨純化爐,采用電阻加熱,連續(xù)生產(chǎn),可導(dǎo)入惰性氣體或反應(yīng)氣體。株洲弗拉德科技有限公司進(jìn)行石墨超高溫連續(xù)純化裝備的研發(fā),成功開發(fā)出一種高溫立式連續(xù)感應(yīng)加熱爐,可用于炭石墨類鋰離子電池負(fù)極材料的連續(xù)石墨化生產(chǎn)。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐與艾奇遜石墨化爐相比,連續(xù)化設(shè)備的生產(chǎn)能力和效率都得到了大幅提高,能耗大大降低,有害氣體的排放也大為減少,這是未來石墨化爐發(fā)展的必然趨勢。
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。中山石墨導(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。
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。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐石墨化過程的控制是用“開始功率”及“上升功率”進(jìn)行的。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐廠家從根本上來說(如試驗(yàn)新的功率曲線,生產(chǎn)高純石墨時(shí),掌握通入氯氣及氟利昂等氣體的時(shí)間),仍需要測量石墨化爐的爐芯溫度。
使用溫度高達(dá)2800度,溫度均勻性好,恒溫區(qū)長,設(shè)備運(yùn)行故障率低。爐管使用壽命長,連續(xù)生產(chǎn)20-30天不停爐。帶有紅外測溫及控溫系統(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。中山石墨導(dǎo)熱膜高溫爐同時(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。石墨導(dǎo)熱膜高溫爐采用碳?xì)肿霰夭牧希瑳]有使用碳黑,更換碳管方便,同時(shí)干凈衛(wèi)生。