石墨化爐運(yùn)行時(shí)爐芯溫度高達(dá)兩千多度,且石墨化產(chǎn)品及填充料中含有大量無(wú)煙煤、石英砂、針狀焦、瀝青等原料。碳化爐設(shè)備以上原料在石墨化過(guò)程中受高溫、潮濕及燃燒工況影響會(huì)發(fā)生復(fù)雜物理、化學(xué)變化,產(chǎn)生大量CO、SO2等有毒有害氣體。碳化爐而這些氣體如果防治措施不到位,會(huì)隨著地面縫隙、檢查井、排水井四處擴(kuò)散,甚至?xí)S采暖溝、下水井等進(jìn)入室內(nèi)及衛(wèi)生間,后果嚴(yán)重的會(huì)造成人員傷亡事故。
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。碳化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(zhǎng)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(zhǎng)石墨化爐壽命至盡量接近石墨化爐*長(zhǎng)壽命期限的重要環(huán)節(jié)。福州碳化爐通常使用各項(xiàng)同性的高純石墨作為發(fā)熱材料。
高溫石墨化爐性能特點(diǎn):爐內(nèi)采用四組互相獨(dú)立的發(fā)熱體,發(fā)熱體按一定的比例分布,可以分別調(diào)整,并且采用分區(qū)、分段獨(dú)立的加熱工藝,保障了熱場(chǎng)內(nèi)部溫度均勻。碳化爐爐門(mén)采用嚙齒式自動(dòng)快開(kāi)結(jié)構(gòu),具有防傾倒裝置,并且開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu)為鉸鏈?zhǔn)介_(kāi)合,便于維修和產(chǎn)品的進(jìn)出,有效節(jié)省空間和成本,降低現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。特殊的快速降溫機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),可大大提高生產(chǎn)效率。福州3200度碳化爐本設(shè)備有多重安全防護(hù)措施,通過(guò)聲光報(bào)警裝置、壓力計(jì)、防爆電磁閥、機(jī)械防爆閥等裝置和連鎖保護(hù)程序,保證設(shè)備在溫、壓,冷卻水欠壓,過(guò)流、短路等故障時(shí)設(shè)備和人員的安全。
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。碳化爐在石墨化過(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。碳化爐設(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。