石墨化是人造石墨關(guān)鍵工序。浙江石墨電極小編告訴大家:石墨化加工起源于碳素制品行業(yè),是生產(chǎn)石墨電極的工序,市場上存在諸多專業(yè)的石 墨化加工企業(yè);另一方面,碳材料經(jīng)石墨化加工后用于負極材料制備。
石墨化生產(chǎn)的基本原理是:在一個密閉的爐窯內(nèi),通 過石墨電極向爐窯內(nèi)的電阻料通電,在爐窯的核心區(qū)形成電弧及電流,使核心區(qū)的溫度達到 2400℃以上,在高溫條件下, 碳原子由熱力學(xué)上不穩(wěn)定的二維無序重疊排列轉(zhuǎn)變?yōu)槿S有序重疊排列,獲得石墨高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、耐腐蝕、耐摩擦等的性 能,是人造石墨工序之一。
石墨化加工工藝過程包括清爐、裝爐、通電、冷卻、卸爐等步驟,單次生產(chǎn)周期一般在 15-30 天,其中通電時間一般 2-3 天,而冷卻過程花費時間較長。每組石墨化爐中一般有一臺處于通電狀態(tài),其他幾臺爐分別處于裝爐、冷卻、卸爐操作中, 以提升生產(chǎn)效。
石墨化通電環(huán)節(jié)中無固定升溫方式,需要根據(jù)原材料產(chǎn)地、石墨化爐容量、成品特性決定加工曲線送電圖; 煅燒升降溫的過程沒有邏輯性公式,加工中上層電阻料看不到任何反應(yīng)且無法返工,因此依賴于各廠商的生產(chǎn)經(jīng)驗積累。通 電環(huán)節(jié)對產(chǎn)品良率和電耗水平有較大影響,經(jīng)驗豐富的廠商有一定的成本優(yōu)勢。
傳統(tǒng)坩堝工藝能耗較高。目前石墨化環(huán)節(jié)普遍采用艾奇遜石墨化爐,該工藝屬于間歇式直流電間接加熱,將待加工的負極材 料裝填于圓柱形或方形的石墨坩堝中,再將坩堝擺放于爐內(nèi)進行加熱,同時需在坩堝間填充石油焦作為導(dǎo)電材料及保溫料, 使爐內(nèi)構(gòu)成電流回路。其技術(shù)路線成熟,裝料、吸料工序復(fù)雜程度及爐內(nèi)坩堝擺放精度要求適中,可操作性較強;但艾奇遜 石墨化爐的本身能耗較高,只有 30%的電能被用于制品石墨化,并且還伴隨著有害氣體的排放,過程中消耗大量的輔料, 有較高的成本壓力。
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