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2022/05/05

石墨设备——五种类型石墨化炉介绍

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石墨化按加热方式可分为直接法和间接法,按操作方式可分为间歇法和连续法。石墨化过程是锂离子电池碳石墨负极材料生产过程中的重要工序,石墨化度是锂离子电池负极材料的重要指标。当石墨化温度提高到接近2200度时,锂离子电池负极材料中的杂质已经基本消除。为了石墨化材料,需要石墨设备——石墨化炉。

石墨设备按加热方式不同可分为直接加热炉和间接加热炉两大类。直接加热炉直接利用被加热的物料作为加热元件;间接加热炉是指物料只是发热体,热量来自物料周围的发热体。根据操作设计分为五种主要类型:艾奇逊石墨化炉、内串联石墨化炉、真空石墨化炉、连续石墨化炉和箱式石墨化炉。

艾奇逊石墨设备:艾奇逊石墨设备按加热方式分类,属于直热式电炉。直接加热炉是指产品本身是导电体,通过电阻加热,使产品石墨化。石墨化炉中的电阻主要由电阻材料提供。可以看出,在整个石墨化过程中,热量主要是通过电阻材料引入到产品中,电流进入产品的比例很小。如果电阻材料电阻不均匀,会造成炉芯温度不均匀,导致石墨化产品出现裂纹,成为废品。通电初期,功率过大,功率上升过快,炉芯温度上升过快,容易使规格大、结构精细的石墨制品开裂。

内串石墨设备:内串石墨设备是一种内热式纵向石墨化炉,内串联石墨化工艺与Acheson石墨化工艺的主要区别在于,产品直接通过电极本身加热,不需要电阻材料产生热量。这也是内串联石墨化工艺相对于Acheson石墨化工艺改进的主要特点。由于内串联石墨化过程中没有填料,可以减少带热量,即减少带热量10%,降低电耗20%~35%。内石墨化炉具有热效率高、功率传输时间短的特点,高温阶段仅需1 ~ 2小时。产品直接加热时,电阻均匀,产品成品率高。自20世纪80年代以来,德国、美国、日本等国的大多数炭素厂都采用在线石墨化工艺生产大型高功率石墨电极。

真空石墨设备:真空石墨设备是在“真空”环境中对材料进行高温处理的中小型石墨化炉。一般用于实验室或小批量生产装置,通过电阻加热,温度可达3000度。温度均匀性好;特殊高温红外测量技术,控温准、误差小;外循环冷却系统,单炉生产周期短、效率高。


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石墨设备——五种类型石墨化炉介绍