石墨化工艺是炭石墨材料制品中最复杂最关键的工艺。我国是石墨制品大国,大到石墨电极、等静压石墨,小到电刷等,都需要采用石墨化工艺。石墨化工艺的发展也见证了我国炭素行业的发展。宝鸡石墨烯膨化炉国内应用最多的还是间歇式石墨化方法,但随着内串式石墨化炉工艺技术的发展和逐渐成熟,国内大多数的石墨化工艺都采用了这种新方法。而艾奇逊石墨化炉以其自身的优点占据了国内炭石墨负极材料石墨化大部分市场,特别是经过改良能够进行气热提纯的艾奇逊石墨化炉更是受到石墨负极材料厂商的青睐。石墨烯膨化炉随着高温连续石墨纯化装备的开发和不断改进,连续石墨化生产将成为未来的发展方向。
石墨化炉的运行由一台炉用变压器给一组石墨化炉供电,一组共有6-7台石墨化炉,炉子间歇生产,炉用变压器连续运转。这样既能充分利用变压器的生产能力,又便于在一定生产周期内工艺操作。石墨烯膨化炉石墨制品的生产,在石墨化工序的生产操作中,是由清炉、装炉、送电、冷却、卸炉、小修等几个步骤组成的。石墨化炉的实施循环运行,根据实际生产情况合理安排。清炉:每生产完一炉制品必须清炉,将碳化硅分解层清至黄料部分,或按规定全部更换新料。宝鸡石墨烯膨化炉一般石墨化炉使用半年要更换一次。清炉时不要将石墨化焦与旧料混杂,否则使用石墨焦时将产生金刚砂。装炉:炉芯是石墨化炉的最重要组成部分。
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。石墨烯膨化炉这种炉结构简单、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。石墨烯膨化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。
高温石墨化炉性能特点:炉内采用四组互相独立的发热体,发热体按一定的比例分布,可以分别调整,并且采用分区、分段独立的加热工艺,保障了热场内部温度均匀。石墨烯膨化炉炉门采用啮齿式自动快开结构,具有防倾倒装置,并且开门结构为铰链式开合,便于维修和产品的进出,有效节省空间和成本,降低现场操作人员的劳动强度。特殊的快速降温机构设计,可大大提高生产效率。宝鸡超高温石墨烯膨化炉本设备有多重安全防护措施,通过声光报警装置、压力计、防爆电磁阀、机械防爆阀等装置和连锁保护程序,保证设备在温、压,冷却水欠压,过流、短路等故障时设备和人员的安全。
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。石墨烯膨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。石墨烯膨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。
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。超高温石墨烯膨化炉设备也就是说,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。石墨烯膨化炉由于电极自热,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。