石墨化(hua)爐,主(zhu)要用於(yu)碳(tan)素材(cai)料(liao)的燒結及石墨化(hua)、PI膜石(shi)墨化(hua)、導熱材(cai)料(liao)石墨化(hua)、碳(tan)纖(xian)維繩的燒結、碳(tan)纖(xian)維燈絲的燒結石墨化(hua)、石墨粉(fen)料(liao)提純(chun)及(ji)其(qi)它(ta)可在(zai)碳(tan)環境(jing)下石墨化(hua)的材(cai)料(liao)等高溫(wen)處(chu)理(li)。它(ta)的使用溫度高達(da)3000℃。
由壹(yi)臺爐(lu)用變壓(ya)器給壹(yi)組石(shi)墨化(hua)爐供(gong)電,壹(yi)組共(gong)有(you)6-7臺石(shi)墨化(hua)爐,爐(lu)子間歇生產(chan),爐用變壓(ya)器連(lian)續運轉(zhuan)。這(zhe)樣(yang)既能(neng)充分(fen)利用(yong)變壓(ya)器的生產能力,又(you)便(bian)於在(zai)壹(yi)定生(sheng)產周期內(nei)工藝操作。
石墨制品的生產,在石(shi)墨化(hua)工序的生產操作中,是由清(qing)爐(lu)、裝爐、送電、冷(leng)卻(que)、卸爐、小(xiao)修等幾個(ge)步(bu)驟組成(cheng)的。石墨化(hua)爐的實(shi)施(shi)循(xun)環(huan)運(yun)行(xing),根據(ju)實(shi)際(ji)生產情況合(he)理(li)安(an)排。
清(qing)爐(lu)
每生產(chan)完壹(yi)爐制(zhi)品必須(xu)清(qing)爐(lu),將(jiang)碳(tan)化(hua)矽(gui)分(fen)解層(ceng)清(qing)至黃料(liao)部分(fen),或(huo)按規(gui)定(ding)全部(bu)更(geng)換新(xin)料(liao)。壹(yi)般石墨化(hua)爐使(shi)用半年要更(geng)換壹(yi)次(ci)。清(qing)爐(lu)時不要將(jiang)石(shi)墨化(hua)焦與舊料(liao)混(hun)雜,否則(ze)使(shi)用石(shi)墨焦時將(jiang)產(chan)生(sheng)金(jin)剛(gang)砂。
裝爐
爐芯是石墨化(hua)爐的最重要組成(cheng)部(bu)分(fen)。產(chan)品既是(shi)發(fa)熱電阻又是被(bei)加(jia)熱(re)的對(dui)象,裝爐裝得合適(shi)與否對(dui)石墨化(hua)產量(liang)、質量(liang)、電耗及成(cheng)品率(lv)均有(you)影響(xiang)。
裝爐方法,按產(chan)品在石(shi)墨化(hua)爐內(nei)的位置可分(fen)為(wei)立(li)裝、臥裝、順裝等。
裝爐順序是:鋪(pu)爐(lu)底(di),放(fang)裝料(liao)板(ban),放(fang)墊(dian)層(ceng),裝電極,放(fang)填充(chong)料(liao)與保(bao)溫料(liao)等。
石墨化(hua)爐的送電、冷(leng)卻(que)及卸爐(lu)
裝爐結束(shu)後(hou),蓋上排(pai)煙(yan)罩(zhao),在(zai)爐底兩側掛(gua)上母線排(pai),將(jiang)導電電極與母線排(pai)通(tong)過(guo)刀(dao)閘(zha)開(kai)關(guan)連(lian)接(jie)好,即可通(tong)知(zhi)變電所按規(gui)定(ding)功(gong)率(lv)通(tong)電。通(tong)電以後導電電極溫度逐(zhu)漸(jian)升(sheng)高,隨(sui)著導電電極溫度的升(sheng)高程度,逐(zhu)漸(jian)開(kai)大水閥(fa)門(men),以(yi)冷(leng)卻(que)導電電極。
石墨化(hua)爐通(tong)電結束(shu)時(shi),要及時(shi)測(ce)定爐芯及周圍溫(wen)度,要符合(he)規(gui)程要求的溫度分布。
壹(yi)般測定(ding)爐溫(wen)是(shi)爐(lu)芯邊緣部分(fen)的溫度,爐芯中心(xin)部位(wei)的溫度要比(bi)爐芯邊緣部位(wei)高得(de)多。生(sheng)產(chan)高純(chun)石(shi)墨時爐芯的保溫層(ceng)較(jiao)厚(hou),並(bing)且(qie)需通(tong)入(ru)較(jiao)多(duo)的電量,所以爐(lu)芯溫度較(jiao)生(sheng)產(chan)壹(yi)般石墨電*得多,溫度可達(da)2800℃左(zuo)右(you)。
停電後,根據(ju)爐(lu)子大小(xiao)冷(leng)卻(que)3~6天(tian)。
電阻料(liao)與保(bao)溫料(liao)
電阻料(liao):石墨化(hua)爐的爐芯溫度,是由裝入爐內(nei)半成(cheng)品的電阻與電阻料(liao)的電阻兩部分組成(cheng)。電阻料(liao)壹(yi)般使用(yong)冶(ye)金(jin)焦粒,因為(wei)冶(ye)金(jin)焦粒雖(sui)然(ran)在(zai)石墨化(hua)過(guo)程中(zhong)也(ye)在逐(zhu)步(bu)被(bei)石墨化(hua),但其(qi)電阻下降也(ye)比(bi)較(jiao)慢(man)。整(zheng)個(ge)爐芯電阻絕(jue)大部(bu)分是(shi)電阻料(liao)的電阻(在石墨化(hua)通(tong)電後期可占(zhan)95%左(zuo)右(you)),而(er)產品本身的電阻相(xiang)對(dui)來說只(zhi)占(zhan)很小(xiao)百(bai)分比(bi)。因此(ci),電阻料(liao)的電阻變化(hua)與石(shi)墨化(hua)的爐溫上升(sheng)速度有(you)直(zhi)接(jie)關(guan)系(xi)。
據(ju)測(ce)定,普(pu)通(tong)冶(ye)金(jin)焦與石墨化(hua)冶(ye)金(jin)焦按不同配(pei)比(bi)堆積時,石(shi)墨化(hua)冶(ye)金(jin)焦電阻率(lv)比(bi)普(pu)通(tong)冶(ye)金(jin)焦(生焦)低5~8倍。
保溫(wen)料(liao):石墨化(hua)爐的保溫料(liao),對(dui)石墨化(hua)爐的爐溫上升(sheng)也有(you)壹(yi)定影(ying)響。在通(tong)電後期爐(lu)溫(wen)上升(sheng)很慢(man),並(bing)且(qie)上升(sheng)到(dao)壹(yi)定溫(wen)度後不再繼續(xu)上升(sheng),其(qi)原因之(zhi)壹(yi)是高溫(wen)狀態(tai)時(shi)的石墨化(hua)爐向(xiang)四周散熱很(hen)大使(shi)電能產生的熱量與經(jing)過(guo)保(bao)溫(wen)層(ceng)向四周散失的熱量越來(lai)越近平衡(heng)。因此(ci),保溫料(liao)的導熱系(xi)數(shu)越(yue)小(xiao)越好。保溫(wen)料(liao)是由石英(ying)砂、焦粉(fen)組成(cheng)(有(you)時加(jia)入(ru)少量(liang)木(mu)屑(xie))的。
石墨化(hua)爐爐(lu)芯溫度的測量
在石(shi)墨化(hua)過(guo)程中(zhong),溫(wen)度是影(ying)響產(chan)品石墨化(hua)程度的關鍵因素。雖(sui)然(ran),石(shi)墨化(hua)過(guo)程的控(kong)制是(shi)用“開(kai)始(shi)功(gong)率(lv)”及“上(shang)升(sheng)功(gong)率(lv)”進行(xing)的。但是,從(cong)根本上來說(如試(shi)驗新(xin)的功(gong)率(lv)曲線,生(sheng)產高純(chun)石(shi)墨時,掌(zhang)握通(tong)入(ru)氯(lv)氣(qi)及(ji)氟(fu)利(li)昂(ang)等氣體(ti)的時間),仍需(xu)要測量(liang)石(shi)墨化(hua)爐的爐芯溫度。
石墨化(hua)爐爐(lu)底電阻的測量
石墨化(hua)爐的爐床是(shi)由耐(nai)火(huo)磚(zhuan)砌成(cheng)的長(chang)方形(xing)槽(cao)。槽(cao)底鋪(pu)壹(yi)層(ceng)很厚(hou)的石英(ying)砂作為(wei)絕(jue)緣層(ceng),在石英(ying)砂層(ceng)的上面(mian)再鋪(pu)壹(yi)層(ceng)石英(ying)砂與(yu)焦粉(fen)混(hun)合的爐底料(liao)。在石(shi)墨化(hua)過(guo)程中(zhong),爐(lu)底料(liao)在高溫(wen)下發(fa)生化(hua)學變化(hua),電絕(jue)緣能(neng)力降(jiang)低(di)。如爐(lu)底料(liao)沒有(you)很好清(qing)理(li)就裝入產品,通(tong)電後經(jing)常發(fa)生爐(lu)溫不均(即爐芯下半部溫(wen)度較(jiao)高)裝在上層(ceng)的產品石墨化(hua)程度較(jiao)差(cha),而(er)底層(ceng)產生可能(neng)發(fa)生矽(gui)侵(qin)蝕(shi)(即產品表面(mian)產(chan)生金(jin)剛(gang)砂),甚至發(fa)生爐(lu)底燒穿事(shi)故(gu)。為(wei)了(le)研(yan)究(jiu)爐底(di)燒穿及(ji)爐(lu)溫不均勻(yun)的原因和掌(zhang)握清(qing)爐(lu)的深度以及(ji)換用(yong)石(shi)英(ying)砂的時間,有(you)必要進行(xing)爐(lu)底電阻的測量,簡(jian)單(dan)測(ce)定(ding)爐底電阻的方法是運(yun)用伏(fu)安(an)法。當爐(lu)床通(tong)過(guo)壹(yi)定電流時(shi),測(ce)定(ding)電壓降,在算(suan)出(chu)爐底電阻。