影響連續(xù)石墨化工藝的主要有以下幾個問題:首先是耐火層問題。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。石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐因?yàn)橐幸粋€溫度在3000℃的溫區(qū),這就要求爐體耐火材料有較高的耐火度,但目前沒有如此高耐火度的耐火材料,也就是爐子沒有辦法達(dá)到如此高的石墨化的溫度。長春超高溫石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐設(shè)備解決的辦法只能是通過加厚保溫層,如加厚保溫炭黑,使熱量較少地傳到外層保溫層,同時(shí)采用水對爐子外層進(jìn) 行冷卻。另外一個問題就是如何快速地冷卻產(chǎn)品,從而使產(chǎn)品不被氧化。解決的方法是采用水冷,同時(shí)加保護(hù)氣體,如氮?dú)狻?/p>
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。石墨導(dǎo)熱膜石墨化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。長春石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐但大多數(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。
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。石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐在石墨化過程中,爐底料在高溫下發(fā)生化學(xué)變化,電絕緣能力降低。石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐設(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。
碳化爐在使用之前要先檢查風(fēng)機(jī)是否轉(zhuǎn)動靈活、平穩(wěn);冷凝器有沒有漏水的現(xiàn)象;各部件的連接處是否嚴(yán)密,爐門、火門的密封巖棉是否充足等。長春石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐然后往爐內(nèi)裝薪棒,要注意的是薪棒必須均勻平放排布,裝滿之后關(guān)閉爐門,點(diǎn)燃引燃爐內(nèi)的燃料,啟動引風(fēng)機(jī),關(guān)閉上火門,打開下火門,調(diào)節(jié)出煙口的閥門,使煙道保持通暢狀態(tài),有煙冒出,撤去引燃爐。石墨導(dǎo)熱膜石墨化爐接下來及時(shí)對溫度的控制,這需要有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),最后炭化完成,爐內(nèi)溫度降到100℃一下才可開爐門,事先準(zhǔn)備好用水,在取出時(shí),若有帶火星的木炭,放入水里浸滅,這就是碳化爐的操作方法。