淺析石墨化爐的化學(xué)反應(yīng)原理

常壓固定石墨化爐，一般以塊狀無煙煤或煙煤和焦炭等為原料，用蒸汽或蒸汽與空氣的混合氣體作氣化劑，生產(chǎn)以氫氣為主要可燃成分的氣化煤氣。

固體燃料的氣化反應(yīng)，按爐內(nèi)生產(chǎn)過程進(jìn)行的特性分為五層，干燥層——在燃料層頂部，燃料與冷的煤接觸，燃料中的水分得以蒸發(fā);干餾層——在干燥層下面，由于溫度條件與干餾爐相似，燃料發(fā)生冷分解，放出揮發(fā)分及其它干餾產(chǎn)物變成焦炭，焦炭由干餾層轉(zhuǎn)入氣化層進(jìn)行冷化學(xué)反應(yīng);氣化層——爐內(nèi)氣化過程的主要區(qū)域，燃料中的炭和氣化劑在此區(qū)域發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，鑒于反應(yīng)條件的不同，氣化層還可以分為氧化層和還原層。20世紀(jì)80年代，蘭州炭素廠和吉林炭素廠開始研究內(nèi)串式石墨化爐。

株洲鑫韻科技發(fā)展有限公司是高溫石墨化爐,碳化爐,燒結(jié)爐的***生產(chǎn)廠家和供應(yīng)商，是一家以半導(dǎo)體變流技術(shù)為依托，集科研開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營為一體的科技型企業(yè)。公司堅(jiān)持以人才為根本，以市場為導(dǎo)向，以高新技術(shù)為依托的經(jīng)營理念，致力于中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備和工業(yè)控制設(shè)備的開發(fā)生產(chǎn)與推廣應(yīng)用。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，其工藝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，形成很大的生產(chǎn)力。

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石墨化爐送電工藝的送電特點(diǎn)

周卓先對(duì)內(nèi)串式石墨化爐的送電工藝進(jìn)行了探討研究，總結(jié)了節(jié)能的內(nèi)串式石墨化爐的送電特點(diǎn)。內(nèi)串式石墨化爐在送電前期需要快速升溫，這樣才能達(dá)到節(jié)能的目的。具體升溫速率應(yīng)結(jié)合各生產(chǎn)廠家坯料的特點(diǎn)進(jìn)行控制。將溫度控制在2000 ℃左右，即石墨化過程開始的溫度，有利于利用石墨化過程放出的潛熱加速完成石墨化。變壓器容量越大，爐芯溫度越高，石墨化過程就進(jìn)行得越快，且大功率運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短，熱損耗較低，送電單耗相對(duì)較低。開發(fā)出高溫連續(xù)石墨純化爐，采用電阻加熱，連續(xù)生產(chǎn)，可導(dǎo)入惰性氣體或反應(yīng)氣體。采用恒功率輸出整流變壓器可有效提高爐芯溫度。配料時(shí)加入一定量的石墨粉對(duì)降低石墨化送電單耗有一定的好處，長尺電極相比短尺電極送電單耗較低。

趙杰三提出了一種新的內(nèi)串式石墨化爐運(yùn)行方式，即送電一次送兩爐。該技術(shù)重新對(duì)爐頭進(jìn)行了設(shè)計(jì)改造，將整流機(jī)組一分為二。低負(fù)荷時(shí)，一臺(tái)機(jī)組各帶一臺(tái)爐子，各走各的送電曲線；高負(fù)荷時(shí)停掉一臺(tái)爐子， 兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián)沖擊一臺(tái)爐子至終爐，然后再并聯(lián)沖擊另一臺(tái)爐子至終爐。因此，炭石墨類鋰離子電池材料的石墨化工藝是艾奇遜石墨化爐今后的主要發(fā)展方向。

株洲鑫韻科技發(fā)展有限公司是高溫石墨化爐,碳化爐,燒結(jié)爐的***生產(chǎn)廠家和供應(yīng)商，是一家以半導(dǎo)體變流技術(shù)為依托，集科研開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營為一體的科技型企業(yè)。公司堅(jiān)持以人才為根本，以市場為導(dǎo)向，以高新技術(shù)為依托的經(jīng)營理念，致力于中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備和工業(yè)控制設(shè)備的開發(fā)生產(chǎn)與推廣應(yīng)用。氣化層——爐內(nèi)氣化過程的主要區(qū)域，燃料中的炭和氣化劑在此區(qū)域發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，鑒于反應(yīng)條件的不同，氣化層還可以分為氧化層和還原層。

影響內(nèi)串式石墨化產(chǎn)品指標(biāo)的因素

影響內(nèi)串式石墨化產(chǎn)品指標(biāo)的因素有很多，例如較快的升溫速率和同直流石墨化相比相對(duì)較高的整體溫度，以及使用低檔原料和過度追求產(chǎn)品較低電阻率等，在極高的石墨化溫度下產(chǎn)品接觸部位及電極芯部產(chǎn)生的升華現(xiàn)象也都會(huì)對(duì)石墨化產(chǎn)品產(chǎn)生影響。在生產(chǎn)過程中綜合考慮各個(gè)因素，從生產(chǎn)成本到產(chǎn)品本身的指標(biāo)要求，結(jié)合內(nèi)串式石墨化爐的工藝特點(diǎn)，終得到符合市場要求的合格產(chǎn)品。保護(hù)氣控制系統(tǒng)保護(hù)石墨管不被燒蝕，內(nèi)氣路中Ar氣從管兩端流向管中心，由管中心孔流出，以有效地除去在干燥和灰化過程中產(chǎn)生的基體蒸氣，同時(shí)保護(hù)已原子化了的原子不再被氧化。

內(nèi)串式石墨化爐的產(chǎn)生對(duì)炭素材料石墨化來講是十分重要的，特別是在當(dāng)今社會(huì)對(duì)能源和環(huán)境要求越來越高，在生產(chǎn)炭電極等石墨化制品時(shí)艾奇遜石墨化爐這種能耗較高、能源利用率低的工藝已經(jīng)越來越不適合。但內(nèi)串式石墨化也有一定的缺點(diǎn)，如爐溫不及艾奇遜石墨化爐高。相信今后炭素制品的石墨化，特別是傳統(tǒng)的電極和等靜壓制品的石墨化會(huì)越來越多地采用內(nèi)串式石墨化的工藝。近日，研究團(tuán)隊(duì)又成功研制出基于石墨烯空氣陰極的千瓦級(jí)石墨化爐，通過實(shí)際演示顯示該石墨化爐功能很強(qiáng)大。

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