艾奇遜石墨化爐的發(fā)展已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史, 目前國(guó)內(nèi)人造石墨行業(yè)中一般多采用艾奇遜爐。實(shí)驗(yàn)室石墨化爐這種爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、容易維修,一直是我國(guó)炭素行業(yè)中備受青睞的石墨化設(shè)備。艾奇遜石墨化爐按加熱方式來(lái)分類屬于直接加熱式爐。所謂直接加熱,就是制品本身是導(dǎo)電體,通過(guò)電阻加熱,從而使制品完成石墨化。實(shí)驗(yàn)室石墨化爐廠家早期艾奇遜石墨化爐采用的是交流電,但交流電存在著功率小、電流密度低、功率因數(shù)低、送電時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。20世紀(jì)60年代后隨著整流設(shè)備的快速發(fā)展, 艾奇遜石墨化爐開始采用直流供電,大大降低了能耗。
石墨化爐使炭素焙燒品經(jīng)2000~3000℃的高溫?zé)崽幚恚D(zhuǎn)化為人造石墨制品的熱工設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室石墨化爐經(jīng)過(guò)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(chǎng)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(guò)2000~3000℃的高溫?zé)崽幚恚固荚影l(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)。麗水3200度實(shí)驗(yàn)室石墨化爐經(jīng)過(guò)石墨化這一過(guò)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。
石墨化的表述很多,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),石墨化就是熱處理。實(shí)驗(yàn)室石墨化爐使原本分布雜亂無(wú)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(dǎo)電滑塊,甚至是鋰離子電池負(fù)極材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)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(yùn)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(fù)極材料生產(chǎn)的重要工藝,石墨化度 是鋰離子電池負(fù)極材料的重要指標(biāo)。麗水實(shí)驗(yàn)室石墨化爐在石墨化溫度提高到接近2200℃時(shí),鋰離子電池負(fù)極材料的雜質(zhì)基本上已經(jīng)被排除。要對(duì)材料進(jìn)行石墨化,就要用到加工設(shè)備——石墨化爐。
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。實(shí)驗(yàn)室石墨化爐廠家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。實(shí)驗(yàn)室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。
連續(xù)石墨化生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用不是很多, 特別是炭石墨電極的石墨化生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)室石墨化爐其主要原因是連續(xù)式石墨化工藝還不成熟,比如石墨化溫度低,生產(chǎn)量小,很難生產(chǎn)大型號(hào)的石墨化電極等。3200度實(shí)驗(yàn)室石墨化爐天然石墨的熱提純也許是連續(xù)石墨化工藝的一個(gè)發(fā)展方向。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境的重視,酸法提純已經(jīng)越來(lái)越難以立足。一般高純產(chǎn)品只要求溫度在2700℃以上即 可,溫度降低了,連續(xù)爐的耐火問(wèn)題也好解決了。