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。石墨爐在石墨化過程中,爐底料在高溫下發(fā)生化學(xué)變化,電絕緣能力降低。石墨爐設(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(shí)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(shí),測定電壓降,在算出爐底電阻。
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程稱為高純石墨化。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。衢州石墨爐但大多數(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。
高溫石墨化爐是高模量碳纖維及石墨纖維生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備,為提高石墨化爐的使用壽命,石墨發(fā)熱體的選材和設(shè)計(jì)至關(guān)重要。石墨爐石墨化爐的石墨管是在高溫、應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)的作用下長期工作的,損壞原因主要是由于氧化變脆而折斷,一旦損壞后則不可重復(fù)利用。因此,爐管的材料選用、加工制作科學(xué)與否、爐體設(shè)計(jì)合不合理、使用及維護(hù)的正確與否是延長石墨化爐壽命至盡量接近石墨化爐*長壽命期限的重要環(huán)節(jié)。衢州石墨爐通常使用各項(xiàng)同性的高純石墨作為發(fā)熱材料。
石墨化爐正常運(yùn)行時(shí),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。石墨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(diǎn)很低的各種元素的氯化物,例如氯化鐵其沸點(diǎn)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(shí)進(jìn)行。3200度石墨爐設(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。
石墨化多用于指鋼的石墨化。石墨爐鋼件在工作溫度和應(yīng)力長期作用下,會使碳化物分解成游離的石墨,這個(gè)過程也是自發(fā)進(jìn)行的,稱為P熱強(qiáng)鋼的石墨化過程、它不但消除了碳化物的作用,而 且石墨相當(dāng)于鋼中的小裂紋,使鋼的強(qiáng)度和塑性顯著降低而引起鋼件脆斷。3200度石墨爐通常把鑄鐵中的石墨形成過程稱為石墨化過程。什么是石墨化爐:主要用于石墨粉料提純等高溫處理。它的使用溫度高達(dá)2800℃。生產(chǎn)效率高,節(jié)能省電。帶有在線測溫及控溫系統(tǒng),可實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)的溫度,并進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)。
石墨化爐使炭素焙燒品經(jīng)2000~3000℃的高溫?zé)崽幚?,轉(zhuǎn)化為人造石墨制品的熱工設(shè)備。石墨爐經(jīng)過焙燒的炭素制品,具有了一定的物理機(jī)械性能,可以在某些場合直接使用。但就其內(nèi)部結(jié)構(gòu)而言,碳原子的排列仍不規(guī)則,只有通過2000~3000℃的高溫?zé)崽幚?,使碳原子發(fā)生再結(jié)晶,重新有序排列,才能呈現(xiàn)石墨的晶體結(jié)構(gòu)。衢州3200度石墨爐經(jīng)過石墨化這一過程的制品就具有了石墨的許多優(yōu)良性能,和焙燒制品比較,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性有了顯著提高,化學(xué)和熱穩(wěn)定性更好,雜質(zhì)減少,由于硬度降低,更易于機(jī)械加工等等。所以石墨制品得到了更為廣泛的應(yīng)用。石墨化爐的功能就是完成使焙燒制品轉(zhuǎn)化為人造石墨制品。