耐高溫型:石墨軟化溫度為3400℃,石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小。導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。實驗室石墨化爐導熱系數(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?;瘜W穩(wěn)定性:石墨在常溫下有良好的化學穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕??伤苄裕菏捻g性好,可年成很薄的薄片。實驗室石墨化爐設備抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經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,不會產生裂紋。
石墨化爐是消耗電量很大的熱工設備,因此如何在保證產品質量的前提下,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成本的必由之路。實驗室石墨化爐設備石墨化爐中的電阻主要由電阻料提供,可見在整個石墨化過程中,熱量主要是由電阻料傳入制品的,進入制品的電流比率很小。若電阻料的電阻不均勻,會造成爐芯溫度不均勻,從而導致石墨化制品產生裂紋,成為廢品。實驗室石墨化爐在通電開始時,功率過大及功率上升過快,都會使爐 心溫度上升過快,這對大規(guī)格的和細結構的石墨產品極易產生裂紋。石墨化最好的情況是維持制品在前幾道工序中產生的裂紋不再增大,但通常情況裂紋都是繼續(xù)增大的。
石墨化的表述很多,簡單來說,石墨化就是熱處理。實驗室石墨化爐使原本分布雜亂無章的碳原子整齊排列。值得注意的是,不管是大規(guī)格的各向同性石墨,還是小規(guī)格的電刷、導電滑塊,甚至是鋰離子電池負極材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工業(yè)生產過程的一個關鍵技術環(huán)節(jié)。石墨化按照加熱方式可分為直接法和間接法,按照運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。石墨化工藝是炭石墨類鋰離子電池負極材料生產的重要工藝,石墨化度 是鋰離子電池負極材料的重要指標。武漢實驗室石墨化爐在石墨化溫度提高到接近2200℃時,鋰離子電池負極材料的雜質基本上已經被排除。要對材料進行石墨化,就要用到加工設備——石墨化爐。
石墨化爐受工藝限制,車間周圍要設置循環(huán)水供、回水管溝、母線地溝,并且石墨化爐爐頭、爐尾需要大量循環(huán)水冷卻,尤其外冷時循環(huán)水滲漏地面尤其容易發(fā)生沉降。實驗室石墨化爐并且爐體運行時頭、尾地面溫度有時能達到上百度,管溝、地面膨脹、收縮頻繁,排水管溝裂紋極易造成地溝漏水。間歇式實驗室石墨化爐設備針對石墨化車間發(fā)生的幾起煤氣中毒事件分析,最終認定造成煤氣擴散的主要部位還是地面下沉縫隙、采暖溝、檢查井等部位。因此要防止煤氣中毒事件再次發(fā)生,必須堵住漏洞、及時疏散。
石墨化設備按不同的方式分為兩大類:即按加熱方式分為直接加熱爐和間接加熱爐。實驗室石墨化爐直接加熱爐以待受熱處理的物料直接作為發(fā)熱體;間接加熱爐是物料只是受熱體,熱量來自于物料外圍的發(fā)熱體。間歇式實驗室石墨化爐按運行設計方式分類分為艾奇遜石墨化爐、內串式石墨化爐、真空石墨化爐、連續(xù)式石墨化爐以及箱體式石墨化爐五種主要類型。
石墨化爐,主要用于石墨粉料提純等高溫處理,是一種適用于硬質合金材料高溫燒結、電池負極材料高溫處理、石墨粉高溫處理等的機器。實驗室石墨化爐石墨化爐若是使用溫度高達2800度,溫度均勻性好,恒溫區(qū)長,設備運行故障率低。爐管使用壽命長,連續(xù)生產20-30天不停爐。帶有紅外測溫及控溫系統(tǒng),可實時顯示并PID自動控制爐內的溫度,生產的產品質量穩(wěn)定。同時保障產品的要求。采用三相電供電方式,三相電力平衡,性能穩(wěn)定。武漢實驗室石墨化爐不象碳管爐采用單相供電,相電壓不平衡,對電網沖擊大,影響其他相關運轉。使用溫度高,最高溫度可達3000℃,可長期工作在2600-2800℃,采用自動送料裝置,時間控制進出料,自動化程度高,工人勞動強度低,產品高溫處理時間一致。