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不透性石墨设备研究进展
发布时间：
2022-03-07
在国民经济的许多领域，如化工、医药、石油、冶金、轻工、食品、纺织、国防、电子、三废处理等。由于介质的强腐蚀性，要求许多制造设备的材料既能耐腐蚀，又有良好的传热性能，石墨材料成为理想的设备结构材料。石墨分为天然石墨和人造石墨。人造石墨在焙烧过程中，有机物分解成气体逸出，使石墨材料多孔。为了扩大其在工业上的应用，人们采取了一些措施来填充石墨的空隙，使其成为一种不透水的石墨材料，在化工生产中得到了广泛的应用和发展。
石墨设备种类繁多，各有特点，可根据不同的原理进行分类。大致可分为以下几类：换热器、反应设备、吸收设备、塔、泵、旋转机械、衬里设备等。
根据石墨材料的性能特点，在设计不渗透石墨设备时应注意以下特点： 应充分发挥石墨材料的高抗压强度。使石墨元件处于承受压应力的状态，以避免或减少承受拉应力和弯曲应力；换热器的通道方向符合石墨各向异性带来的理想导热方向。由于石墨制品垂直于挤压轴线的导热系数比平行于轴线的导热系数小25%，因此在设计传热元件时，传热和热流方向应尽可能沿石墨挤压轴线。作为加热设备，当树脂浸渍石墨、压制石墨及其胶结剂与金属材料或其他材料结合制造加热设备时，由于热膨胀系数的差异会产生过大的温度应力，应尽量减少结合结构。在设计管壳式换热器时，合理选择材料和结构尤为重要。
制造技术石墨设备及其部件的制造技术因设备的结构而异。不渗透石墨的机械加工性与铸铁相似，硬度小于铸铁，一般可以加金属刀具或者木工刀具。例如车削、刨削、铣削、钻孔、锯切和磨削，这是由于石墨本身的低强度和脆性。一般采用两浸两加的方法，提高强度，保证加工精度。
我国石墨设备行业整体水平不高，因为制造石墨设备的主要材料大部分还是电极石墨，浸出剂种类不多。石墨电极内部组织颗粒粗大(粒径约6 ~ 10 mm)。高孔隙率(通常在20%左右)和差的机械性能导致石墨设备的低性能和低质量。因此，如何开发化工专用石墨，提高石墨材料的机械物理性能，开发高性能浸渍剂新品种，提高石墨设备的加工制造技术，从而提高石墨设备的性能和质量，是我们今后工作的目标。
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