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        應用物料

        常用的3種負極材料石墨化爐

        時間:2024-05-27 15:28:28 點擊:376次

        1、人造石墨生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——石墨化 石墨化是指非石墨質(zhì)炭經(jīng)高溫熱處理,轉(zhuǎn)變成具有石墨三維規(guī)則有序結(jié)構(gòu)的石墨質(zhì)炭。開始起源于碳素制品行業(yè),是生產(chǎn)石墨電極的必備工序。石墨化作用是為了提高炭材料的熱、電傳導性,提高炭材料的抗熱震性和化學穩(wěn)定性,使炭材料具有潤滑性和抗磨性,提高炭材料純度。 使用高溫熱處理對原子重排及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變提供能量,這一過程需要消耗大量能量。電力是石墨化生產(chǎn)消耗的主要能源,通常情況下,采用電加熱方式將半成品加熱至2800℃以上,電力耗費規(guī)模大、時間長。電費在石墨化成本中占比高達60%,石墨化成本在人造石墨負極制造成本中占55%。

        2、3種常用的負極石墨化爐設備 目前廣泛應用的負極石墨化爐包括艾奇遜負極石墨化爐、內(nèi)熱串接石墨化爐、網(wǎng)格箱式石墨化爐等。 ①艾奇遜負極石墨化爐 艾奇遜石墨化爐使用歷史悠久,是目比較成熟、應用廣泛的石墨化爐,其主要優(yōu)點包括結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、容易維修等,但是缺點是熱損失大,能量有效利用率僅30%左右,單位電耗達4000-4800kWh/t,且需要大量的冶金焦作為電阻料,污染比較嚴重。

        在傳統(tǒng)電極艾奇遜爐石墨化爐基礎(chǔ)上的改進爐型,在原爐內(nèi)裝入石墨坩堝作為負極材料的載體(坩堝內(nèi)裝入碳化后的負極原料),爐芯內(nèi)填充發(fā)熱電阻料,外層采用保溫料和爐墻保溫。通電后主要依靠電阻料發(fā)熱產(chǎn)生2800~3000℃的高溫,間接加熱坩堝內(nèi)的負極材料,可以達到負極材料的高溫石墨化。 ②內(nèi)熱串接石墨化爐 該爐型借鑒用于石墨電極生產(chǎn)的串接石墨化爐,縱向串聯(lián)數(shù)根電極坩堝(內(nèi)裝負極材料),電極坩堝既是載體也是發(fā)熱體,電流通過電極坩堝產(chǎn)生高溫,直接加熱內(nèi)部負極材料。石墨化過程不使用電阻料,簡化了裝出爐工藝操作,同時減少了電阻料的蓄熱損失,節(jié)省了電耗。

        ③網(wǎng)格箱式石墨化爐 該爐型近年來的應用日益增多,主要是吸取了傳統(tǒng)艾奇遜石墨化爐和串接石墨化爐的技術(shù)特點,爐芯采用多塊陽極板組成網(wǎng)格式的料箱結(jié)構(gòu),料箱內(nèi)裝入負極原料,陽極板間通過四面開槽的連接柱固定,每個料箱的上、下面采用同材質(zhì)的陽極板密封。組成料箱結(jié)構(gòu)的立柱和陽極板共同構(gòu)成發(fā)熱體,電流經(jīng)爐頭電極送入爐芯發(fā)熱體,產(chǎn)生的高溫直接加熱箱內(nèi)負極材料,達到石墨化的目的。

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