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。石墨化爐設(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。
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(dòng),先在進(jìn)料部分預(yù)熱,逐漸升溫,在爐體內(nèi)達(dá)到最高溫度,而后溫度又逐漸下降,在出料部分降到最低溫度,然后出爐。間歇式石墨化爐設(shè)備也就是說(shuō),電極的溫度隨電極柱在爐中的移動(dòng)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(guò)程同時(shí)進(jìn)行。石墨化爐由于電極自熱,而且還需要移動(dòng),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。
連續(xù)石墨化爐其實(shí)不是一種特定的石墨化工藝爐,現(xiàn)有的連續(xù)石墨化爐有多種形式。所謂連續(xù)石墨化工藝是相對(duì)于間歇式石墨化工藝來(lái)講的。石墨化爐所謂的連續(xù)石墨化工藝,一般是指生產(chǎn)中沒(méi)有斷電的過(guò)程,石墨化的產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)一系列的溫區(qū),從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)石墨化。設(shè)計(jì)了采用“外熱法”的連續(xù)石墨化爐。石墨化爐設(shè)備爐子采用的石墨電極通道是一個(gè)加熱的通道,采用炭黑作為外部保溫材料,制品采用機(jī)械推進(jìn)方式,爐門處采用雙層密封防止空氣進(jìn)入。
石墨化爐是消耗電量很大的熱工設(shè)備,因此如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,減少電量消耗是石墨化爐節(jié)能的主要課題,也是降低石墨化生產(chǎn)成本的必由之路。石墨化爐設(shè)備石墨化爐中的電阻主要由電阻料提供,可見(jiàn)在整個(gè)石墨化過(guò)程中,熱量主要是由電阻料傳入制品的,進(jìn)入制品的電流比率很小。若電阻料的電阻不均勻,會(huì)造成爐芯溫度不均勻,從而導(dǎo)致石墨化制品產(chǎn)生裂紋,成為廢品。石墨化爐在通電開(kāi)始時(shí),功率過(guò)大及功率上升過(guò)快,都會(huì)使?fàn)t 心溫度上升過(guò)快,這對(duì)大規(guī)格的和細(xì)結(jié)構(gòu)的石墨產(chǎn)品極易產(chǎn)生裂紋。石墨化最好的情況是維持制品在前幾道工序中產(chǎn)生的裂紋不再增大,但通常情況裂紋都是繼續(xù)增大的。
石墨化爐噪音產(chǎn)生原因:中頻石墨化爐啟動(dòng)后電壓升不高,電抗器聲音特別大、沉悶,有顫抖,不時(shí)有過(guò)流或過(guò)壓故障,有時(shí)甚至燒壞逆變管,這種故障多數(shù)是電抗器有問(wèn)題。石墨化爐設(shè)備中頻石墨化爐噪聲主要產(chǎn)生于中頻電源、爐體和液壓泵。其次,變壓器、水泵產(chǎn)生的噪聲程度相對(duì)較小。功率密度高的中頻石墨化爐在運(yùn)行時(shí),由于感應(yīng)線圈、磁軛等部件的震動(dòng),噪聲相對(duì)較大。石墨化爐有可能某相晶閘管不良引起規(guī)律性的間歇性振蕩,那個(gè)時(shí)候連銅排都能振動(dòng)起來(lái)一抖一抖的,肉眼可見(jiàn)。