
碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐烧蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、导热、密度低和热膨胀系数小等一系列优异性能,是先进结构复合材料最重要的增强材料,在航空、航天和民用领域有着广泛的应用。高温石墨化炉碳纤维在高温石墨化炉中经过2000℃-3000℃的高温处理,进行石墨化,从而转变成石墨纤维。超高温高温石墨化炉高性能石墨纤维制作的关键是高温石墨化炉。目前工业化生产高性能石墨纤维并形成系列产品的国家是日本和美国,由于国外对我国高科技技术的封锁和我国自身在此领域上的技术落后,我国高性能石墨纤维仍处于研制阶段,水平与国外相比差距很大。

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。超高温高温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。高温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。

3000度超高温石墨化炉是我公司工程技术人员在国内科研院所和大专院校的大力支持下,开发的一种具有国内良好技术的超高温生产型设备。高温石墨化炉设备设备高使用温度高达3000℃。特点:大型石墨化炉采用国外进口保温材料和先进的炉膛结构,高使用温度高达3000℃,其采用一台电源带多台炉体来提高生产量,由于大型石墨化炉冷却时间长,利用冷却时间进行其他炉体加热。高温石墨化炉采用数显化智能控温系统,全自动高精度完成测温控温过程,系统可按给定升温曲线升温,并可贮存二十条共400段不同的工艺加热曲线。全面的PLC水、电、气自动控制和保护系统。可一机多炉,采用PLC智能转换。

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。高温石墨化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。天津超高温高温石墨化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。高温石墨化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。高温石墨化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。