高温石墨化炉是高模量碳纤维及石墨纤维生产线上的关键设备,为提高石墨化炉的使用寿命,石墨发热体的选材和设计至关重要。石墨导热膜连续高温炉石墨化炉的石墨管是在高温、应力和腐蚀性介质的作用下长期工作的,损坏原因主要是由于氧化变脆而折断,一旦损坏后则不可重复利用。因此,炉管的材料选用、加工制作科学与否、炉体设计合不合理、使用及维护的正确与否是延长石墨化炉寿命至尽量接近石墨化炉*长寿命期限的重要环节。台州石墨导热膜连续高温炉通常使用各项同性的高纯石墨作为发热材料。
在石墨化过程中,温度是影响产品石墨化程度的关键因素。石墨导热膜连续高温炉石墨化过程的控制是用“开始功率”及“上升功率”进行的。石墨导热膜连续高温炉设备从根本上来说(如试验新的功率曲线,生产高纯石墨时,掌握通入氯气及氟利昂等气体的时间),仍需要测量石墨化炉的炉芯温度。
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,在炉体内达到最高温度,而后温度又逐渐下降,在出料部分降到最低温度,然后出炉。超高温石墨导热膜连续高温炉设备也就是说,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。石墨导热膜连续高温炉由于电极自热,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。
影响连续石墨化工艺的主要有以下几个问题:首先是耐火层问题。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。石墨导热膜连续高温炉因为要有一个温度在3000℃的温区,这就要求炉体耐火材料有较高的耐火度,但目前没有如此高耐火度的耐火材料,也就是炉子没有办法达到如此高的石墨化的温度。台州超高温石墨导热膜连续高温炉设备解决的办法只能是通过加厚保温层,如加厚保温炭黑,使热量较少地传到外层保温层,同时采用水对炉子外层进 行冷却。另外一个问题就是如何快速地冷却产品,从而使产品不被氧化。解决的方法是采用水冷,同时加保护气体,如氮气。
不论是间歇石墨化炉还是连续石墨化炉, 实际都未能真正实现连续化工业生产,也不能真正满足国内外市场对高纯石墨材料的需求。近年来,多家企业联合高校开展连续化生产装备研发,取得了很大的进展。石墨导热膜连续高温炉设备株洲弗拉德科技有限公司开发出高温连续石墨纯化炉,采用电阻加热,连续生产,可导入惰性气体或反应气体。株洲弗拉德科技有限公司进行石墨超高温连续纯化装备的研发,成功开发出一种高温立式连续感应加热炉,可用于炭石墨类锂离子电池负极材料的连续石墨化生产。石墨导热膜连续高温炉与艾奇逊石墨化炉相比,连续化设备的生产能力和效率都得到了大幅提高,能耗大大降低,有害气体的排放也大为减少,这是未来石墨化炉发展的必然趋势。