石墨化的表述很多,简单来说,石墨化就是热处理。石墨烯石墨化炉使原本分布杂乱无章的碳原子整齐排列。值得注意的是,不管是大规格的各向同性石墨,还是小规格的电刷、导电滑块,甚至是锂离子电池负极材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工业生产过程的一个关键技术环节。石墨化按照加热方式可分为直接法和间接法,按照运行方式可分为间歇式和连续式。石墨化工艺是炭石墨类锂离子电池负极材料生产的重要工艺,石墨化度 是锂离子电池负极材料的重要指标。青海石墨烯石墨化炉在石墨化温度提高到接近2200℃时,锂离子电池负极材料的杂质基本上已经被排除。要对材料进行石墨化,就要用到加工设备——石墨化炉。
石墨炉又称电加热石墨炉,是一个石墨电阻加热器,是 原子吸收分光光度计用无焰原子化器的一种。1959年苏联物理学家Б.B. 利沃夫首先将 原子发射光谱法中石墨炉蒸发的原理用于 原子吸收光谱法中,开创了无焰原子化方式。石墨烯石墨化炉的核心部件是一个石墨管, 试样用微量进样孔注入石墨管内,经管两端的电极向石墨管供电,最高温度可达3000℃,试样在石墨管中原子化。石墨烯石墨化炉设备由于 原子化效率高,石墨炉法的 相对灵敏度可达10-9-10-12g/ml,最适合 痕量分析。目前,为改进石墨炉性能,提高抗干扰能力,正在开发以贵重金属做 衬里和涂层的新石墨炉。
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。超高温石墨烯石墨化炉设备也就是说,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。石墨烯石墨化炉由于电极自热,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。
石墨化炉受工艺限制,车间周围要设置循环水供、回水管沟、母线地沟,并且石墨化炉炉头、炉尾需要大量循环水冷却,尤其外冷时循环水渗漏地面尤其容易发生沉降。石墨烯石墨化炉并且炉体运行时头、尾地面温度有时能达到上百度,管沟、地面膨胀、收缩频繁,排水管沟裂纹极易造成地沟漏水。超高温石墨烯石墨化炉设备针对石墨化车间发生的几起煤气中毒事件分析,最终认定造成煤气扩散的主要部位还是地面下沉缝隙、采暖沟、检查井等部位。因此要防止煤气中毒事件再次发生,必须堵住漏洞、及时疏散。
石墨化炉的送电、冷却及卸炉:装炉结束后,盖上排烟罩,在炉底两侧挂上母线排,将导电电极与母线排通过刀闸开关连接好,即可通知变电所按规定功率通电。石墨烯石墨化炉通电以后导电电极温度逐渐升高,随着导电电极温度的升高程度,逐渐开大水阀门,以冷却导电电极。石墨化炉通电结束时,要及时测定炉芯及周围温度,要符合规程要求的温度分布。一般测定炉温是炉芯边缘部分的温度,炉芯中心部位的温度要比炉芯边缘部位高得多。石墨烯石墨化炉设备生产高纯石墨时炉芯的保温层较厚,并且需通入较多的电量,所以炉芯温度较生产一般石墨电极高得多,温度可达2800℃左右。停电后,根据炉子大小冷却3~6天。