石墨化炉正常运行时,炉子各部分的温度保持不变,待石墨化的电极随电极柱的移动,先在进料部分预热,逐渐升温,在炉体内达到合适温度,而后温度又逐渐下降,在出料部分降到合适温度,然后出炉。石墨烯高温炉气热提纯就是利用反应气体(Cl2)使杂质转换为沸点很低的各种元素的氯化物,例如氯化铁其沸点为319℃。也就是说,电极的温度随电极柱在炉中的移动而变化,炉中不同部位的电极其装出炉、预热、石墨化和冷却过程同时进行。超高温石墨烯高温炉设备由于电极自热,而且还需要移动,所以这种工艺在操作上比较复杂,不如外热法即间接加热的连续石墨化工艺成熟。
艾奇逊石墨化炉的发展已经有很长的历史, 目前国内人造石墨行业中一般多采用艾奇逊炉。石墨烯高温炉这种炉结构简单、坚固耐用、容易维修,一直是我国炭素行业中备受青睐的石墨化设备。艾奇逊石墨化炉按加热方式来分类属于直接加热式炉。所谓直接加热,就是制品本身是导电体,通过电阻加热,从而使制品完成石墨化。石墨烯高温炉设备早期艾奇逊石墨化炉采用的是交流电,但交流电存在着功率小、电流密度低、功率因数低、送电时间长等缺点。20世纪60年代后随着整流设备的快速发展, 艾奇逊石墨化炉开始采用直流供电,大大降低了能耗。
炭纤维连续石墨化工艺:整个工艺由去浆、上浆装置,烘干装置,牵伸装置和石墨化炉组成。为了避免炭纤维表面上浆剂中的氧在石墨化处理过程中对炭纤维产生氧化,炭纤维在进行高温热处理前要先去浆,经烘干后方可进入石墨化炉。石墨烯高温炉在氩气保护下于2000℃ 一3 000℃进行高温石墨化处理,最后经过再上浆和烘干处理形成石墨纤维制品。贵州石墨烯高温炉设备通过调整电源的输出功率和炭纤维的走丝速度可以获得适合炭纤维石墨化的最高温度和温度分布。
连续石墨化生产工艺在国内应用不是很多, 特别是炭石墨电极的石墨化生产。石墨烯高温炉其主要原因是连续式石墨化工艺还不成熟,比如石墨化温度低,生产量小,很难生产大型号的石墨化电极等。超高温石墨烯高温炉天然石墨的热提纯也许是连续石墨化工艺的一个发展方向。随着国家对环境的重视,酸法提纯已经越来越难以立足。一般高纯产品只要求温度在2700℃以上即 可,温度降低了,连续炉的耐火问题也好解决了。