石墨化工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是裝爐。石墨化爐的石墨化工藝流程主要包括鋪爐底、砌爐芯、負(fù)極材料前驅(qū)體及保溫料體裝爐、送電、冷卻、負(fù)極材料及副產(chǎn)品出爐、包裝等步驟。對(duì)于裝爐環(huán)節(jié)而言,通過(guò)不斷優(yōu)化爐內(nèi)加工材料的裝爐方式,爐內(nèi)空間的使用效率將不斷提高。石墨化加工行業(yè)中,企業(yè)按照加工物料重量收費(fèi),爐內(nèi)空間使用效率的提高將提升企業(yè)盈利能力。
坩堝裝爐法:應(yīng)用較多的是艾奇遜法,其耗電量大,需要大量的電阻加熱料和保溫覆蓋料,內(nèi)部運(yùn)輸成本較高,敞開(kāi)冶煉帶來(lái)廢氣難以收集,但由于溫度可保持較高,容量高,首次效率高,高溫石墨化爐度較高,適用于中高端產(chǎn)品。內(nèi)串式石墨化工藝與艾奇遜石墨化工藝的主要區(qū)別是不需要輔料協(xié)助加熱,產(chǎn)品放入坩堝并串聯(lián),由電極從兩端對(duì)產(chǎn)品加熱,產(chǎn)品本身電阻產(chǎn)熱。
廂式裝爐法:相比坩堝法而言減少了生產(chǎn)輔料,耗電量下降、成本降低,生產(chǎn)效率提升,但容量、首效和石墨化程度略遜于坩堝裝爐法。
連續(xù)法:耗電*少,無(wú)生產(chǎn)輔料,連續(xù)生產(chǎn)下的成本大幅降低、能量利用率較高,環(huán)保,一致性好,但容量、首效和石墨化程度較低,可應(yīng)用于中低端產(chǎn)品,若產(chǎn)品品質(zhì)能得以提高,則有望成為未來(lái)的方向。
根據(jù)負(fù)極材料的產(chǎn)品形態(tài)和參數(shù)需求,不同石墨化爐有自己應(yīng)用場(chǎng)景。一般而言,艾奇遜爐和內(nèi)串爐由于加熱溫度高,石墨化率高。適用于高端產(chǎn)品;廂式爐適用于中端產(chǎn)品;連續(xù)石墨化爐當(dāng)前適用于低端產(chǎn)品。
石墨化爐的石墨化工藝過(guò)程的控制是通過(guò)測(cè)溫確定與升溫情況相適應(yīng)的電功率曲線(xiàn)進(jìn)行控制,通電時(shí)間艾奇遜爐50-80小時(shí),LWG爐9-15小時(shí)。石墨化的電耗很大,一般為3200-4800KWh,工序成本約占整個(gè)生產(chǎn)成本的20-35%
石墨化爐的石墨化品的檢查:外觀敲擊、電阻率測(cè)試
機(jī)械加工:炭石墨材料機(jī)械加工的目的是依靠切削加工來(lái)到達(dá)所需要的尺寸、形狀、精度等,制成符合使用要求電極本體和接頭。
石墨電極加工分為電極本體和接頭兩個(gè)獨(dú)立加工過(guò)程。
本體加工包括鏜孔與粗平端面、車(chē)外圓與精平端面和銑螺紋3道工序,圓錐形接頭的加工可分為6道工序:切斷、平端面、車(chē)錐面、銑螺紋、鉆孔安栓和開(kāi)槽。
電極接頭連接方式:圓錐形接頭連接(一吋三扣和一吋四扣)、圓柱形接頭連接、凹凸連接(公母扣連接)
加工精度的控制:螺紋錐度偏差、螺紋螺距、接頭(孔)大徑偏差、接頭孔同軸度、接頭孔垂直度、電極端面平整度、接頭四點(diǎn)偏差等。用專(zhuān)用環(huán)規(guī)和板規(guī)等檢查。
成品電極的檢查:精度、重量、長(zhǎng)度、直徑、體積密度、電阻率、預(yù)裝配合精度等。