常用的3種負極材料石墨化爐

1、人造石墨生產關鍵環(huán)節(jié)——石墨化 石墨化是指非石墨質炭經高溫熱處理，轉變成具有石墨三維規(guī)則有序結構的石墨質炭。開始起源于碳素制品行業(yè)，是生產石墨電極的必備工序。石墨化作用是為了提高炭材料的熱、電傳導性，提高炭材料的抗熱震性和化學穩(wěn)定性，使炭材料具有潤滑性和抗磨性，提高炭材料純度。 使用高溫熱處理對原子重排及結構轉變提供能量，這一過程需要消耗大量能量。電力是石墨化生產消耗的主要能源，通常情況下，采用電加熱方式將半成品加熱至2800℃以上，電力耗費規(guī)模大、時間長。電費在石墨化成本中占比高達60%，石墨化成本在人造石墨負極制造成本中占55%。

2、3種常用的負極石墨化爐設備 目前廣泛應用的負極石墨化爐包括艾奇遜負極石墨化爐、內熱串接石墨化爐、網格箱式石墨化爐等。 ①艾奇遜負極石墨化爐 艾奇遜石墨化爐使用歷史悠久，是目比較成熟、應用廣泛的石墨化爐，其主要優(yōu)點包括結構簡單、堅固耐用、容易維修等，但是缺點是熱損失大，能量有效利用率僅30%左右，單位電耗達4000-4800kWh/t，且需要大量的冶金焦作為電阻料，污染比較嚴重。

在傳統(tǒng)電極艾奇遜爐石墨化爐基礎上的改進爐型，在原爐內裝入石墨坩堝作為負極材料的載體（坩堝內裝入碳化后的負極原料），爐芯內填充發(fā)熱電阻料，外層采用保溫料和爐墻保溫。通電后主要依靠電阻料發(fā)熱產生2800～3000℃的高溫，間接加熱坩堝內的負極材料，可以達到負極材料的高溫石墨化。 ②內熱串接石墨化爐 該爐型借鑒用于石墨電極生產的串接石墨化爐，縱向串聯(lián)數根電極坩堝(內裝負極材料)，電極坩堝既是載體也是發(fā)熱體，電流通過電極坩堝產生高溫，直接加熱內部負極材料。石墨化過程不使用電阻料，簡化了裝出爐工藝操作，同時減少了電阻料的蓄熱損失，節(jié)省了電耗。

③網格箱式石墨化爐 該爐型近年來的應用日益增多，主要是吸取了傳統(tǒng)艾奇遜石墨化爐和串接石墨化爐的技術特點，爐芯采用多塊陽極板組成網格式的料箱結構，料箱內裝入負極原料，陽極板間通過四面開槽的連接柱固定，每個料箱的上、下面采用同材質的陽極板密封。組成料箱結構的立柱和陽極板共同構成發(fā)熱體，電流經爐頭電極送入爐芯發(fā)熱體，產生的高溫直接加熱箱內負極材料，達到石墨化的目的。