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石墨化炉的使用操作流程有哪些
  • 发布日期:2022-07-04      浏览次数:1639
    •   石墨化炉,主要用于碳素材料的烧结及石墨化、PI膜石墨化、导热材料石墨化、碳纤维绳的烧结、碳纤维灯丝的烧结石墨化、石墨粉料提纯及其它可在碳环境下石墨化的材料等高温处理。它的使用温度高达3000℃。
        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。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。产品既是发热电阻又是被加热的对象,装炉装得合适与否对石墨化产量、质量、电耗及成品率均有影响。
        装炉方法,按产品在石墨化炉内的位置可分为立装、卧装、顺装等。
        装炉顺序是:铺炉底,放装料板,放垫层,装电极,放填充料与保温料等。
        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。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。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*得多,温度可达2800℃左右。
        停电后,根据炉子大小冷却3~6天。
        电阻料与保温料
        电阻料:石墨化炉的炉芯温度,是由装入炉内半成品的电阻与电阻料的电阻两部分组成。电阻料一般使用冶金焦粒,因为冶金焦粒虽然在石墨化过程中也在逐步被石墨化,但其电阻下降也比较慢。整个炉芯电阻绝大部分是电阻料的电阻(在石墨化通电后期可占95%左右),而产品本身的电阻相对来说只占很小百分比。因此,电阻料的电阻变化与石墨化的炉温上升速度有直接关系。
        据测定,普通冶金焦与石墨化冶金焦按不同配比堆积时,石墨化冶金焦电阻率比普通冶金焦(生焦)低5~8倍。
        保温料:石墨化炉的保温料,对石墨化炉的炉温上升也有一定影响。在通电后期炉温上升很慢,并且上升到一定温度后不再继续上升,其原因之一是高温状态时的石墨化炉向四周散热很大使电能产生的热量与经过保温层向四周散失的热量越来越近平衡。因此,保温料的导热系数越小越好。保温料是由石英砂、焦粉组成(有时加入少量木屑)的。
       石墨化炉炉芯温度的测量
        在石墨化过程中,温度是影响产品石墨化程度的关键因素。虽然,石墨化过程的控制是用“开始功率”及“上升功率”进行的。但是,从根本上来说(如试验新的功率曲线,生产高纯石墨时,掌握通入氯气及氟利昂等气体的时间),仍需要测量石墨化炉的炉芯温度。
        石墨化炉炉底电阻的测量
        石墨化炉的炉床是由耐火砖砌成的长方形槽。槽底铺一层很厚的石英砂作为绝缘层,在石英砂层的上面再铺一层石英砂与焦粉混合的炉底料。在石墨化过程中,炉底料在高温下发生化学变化,电绝缘能力降低。如炉底料没有很好清理就装入产品,通电后经常发生炉温不均(即炉芯下半部温度较高)装在上层的产品石墨化程度较差,而底层产生可能发生硅侵蚀(即产品表面产生金刚砂),甚至发生炉底烧穿事故。为了研究炉底烧穿及炉温不均匀的原因和掌握清炉的深度以及换用石英砂的时间,有必要进行炉底电阻的测量,简单测定炉底电阻的方法是运用伏安法。当炉床通过一定电流时,测定电压降,在算出炉底电阻。
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