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石墨化爐的使用操作流程有哪些
2022年07月04日 09:32
來源：上海晨華科技股份有限公司
石墨化爐，主要用于碳素材料的燒結及石墨化、PI膜石墨化、導熱材料石墨化、碳纖維繩的燒結、碳纖維燈絲的燒結石墨化、石墨粉料提純及其它可在碳環境下石墨化的材料等高溫處理。它的使用溫度高達3000℃。
由一臺爐用變壓器給一組石墨化爐供電，一組共有6-7臺石墨化爐，爐子間歇生產，爐用變壓器連續運轉。這樣既能充分利用變壓器的生產能力，又便于在一定生產周期內工藝操作。
石墨制品的生產，在石墨化工序的生產操作中，是由清爐、裝爐、送電、冷卻、卸爐、小修等幾個步驟組成的。石墨化爐的實施循環運行，根據實際生產情況合理安排。
清爐
每生產完一爐制品必須清爐，將碳化硅分解層清至黃料部分，或按規定全部更換新料。一般石墨化爐使用半年要更換一次。清爐時不要將石墨化焦與舊料混雜，否則使用石墨焦時將產生金剛砂。
裝爐
爐芯是石墨化爐的最重要組成部分。產品既是發熱電阻又是被加熱的對象，裝爐裝得合適與否對石墨化產量、質量、電耗及成品率均有影響。
裝爐方法，按產品在石墨化爐內的位置可分為立裝、臥裝、順裝等。
裝爐順序是：鋪爐底，放裝料板，放墊層，裝電極，放填充料與保溫料等。
石墨化爐的送電、冷卻及卸爐
裝爐結束后，蓋上排煙罩，在爐底兩側掛上母線排，將導電電極與母線排通過刀閘開關連接好，即可通知變電所按規定功率通電。通電以后導電電極溫度逐漸升高，隨著導電電極溫度的升高程度，逐漸開大水閥門，以冷卻導電電極。
石墨化爐通電結束時，要及時測定爐芯及周圍溫度，要符合規程要求的溫度分布。
一般測定爐溫是爐芯邊緣部分的溫度，爐芯中心部位的溫度要比爐芯邊緣部位高得多。生產高純石墨時爐芯的保溫層較厚，并且需通入較多的電量，所以爐芯溫度較生產一般石墨電*得多，溫度可達2800℃左右。
停電后，根據爐子大小冷卻3～6天。
電阻料與保溫料
電阻料：石墨化爐的爐芯溫度，是由裝入爐內半成品的電阻與電阻料的電阻兩部分組成。電阻料一般使用冶金焦粒，因為冶金焦粒雖然在石墨化過程中也在逐步被石墨化，但其電阻下降也比較慢。整個爐芯電阻絕大部分是電阻料的電阻(在石墨化通電后期可占95%左右)，而產品本身的電阻相對來說只占很小百分比。因此，電阻料的電阻變化與石墨化的爐溫上升速度有直接關系。
據測定，普通冶金焦與石墨化冶金焦按不同配比堆積時，石墨化冶金焦電阻率比普通冶金焦(生焦)低5～8倍。
保溫料：石墨化爐的保溫料，對石墨化爐的爐溫上升也有一定影響。在通電后期爐溫上升很慢，并且上升到一定溫度后不再繼續上升，其原因之一是高溫狀態時的石墨化爐向四周散熱很大使電能產生的熱量與經過保溫層向四周散失的熱量越來越近平衡。因此，保溫料的導熱系數越小越好。保溫料是由石英砂、焦粉組成(有時加入少量木屑)的。
石墨化爐爐芯溫度的測量
在石墨化過程中，溫度是影響產品石墨化程度的關鍵因素。雖然，石墨化過程的控制是用“開始功率”及“上升功率”進行的。但是，從根本上來說(如試驗新的功率曲線，生產高純石墨時，掌握通入氯氣及氟利昂等氣體的時間)，仍需要測量石墨化爐的爐芯溫度。
石墨化爐爐底電阻的測量
石墨化爐的爐床是由耐火磚砌成的長方形槽。槽底鋪一層很厚的石英砂作為絕緣層，在石英砂層的上面再鋪一層石英砂與焦粉混合的爐底料。在石墨化過程中，爐底料在高溫下發生化學變化，電絕緣能力降低。如爐底料沒有很好清理就裝入產品，通電后經常發生爐溫不均(即爐芯下半部溫度較高)裝在上層的產品石墨化程度較差，而底層產生可能發生硅侵蝕(即產品表面產生金剛砂)，甚至發生爐底燒穿事故。為了研究爐底燒穿及爐溫不均勻的原因和掌握清爐的深度以及換用石英砂的時間，有必要進行爐底電阻的測量，簡單測定爐底電阻的方法是運用伏安法。當爐床通過一定電流時，測定電壓降，在算出爐底電阻。
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