连续式石墨化电炉的研制

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石墨化焦是一种人造的石墨颗粒物,它是以碳质材料为原料,经过2300℃以上的高温加热,发生石墨化转变后的产物。  本文首先介绍了几种用于石墨化生产的传统炉型。如:艾奇逊炉是一种生产石墨电极的专用炉型,料箱中的填充焦(主要是冶金焦粒)在经过2300℃以上的高温加热后转变成石墨化焦。其缺点是:生产只能是间断式的、温度分布不均匀、合格产品与不合格产品分离困难、成品率较低、生产环境比较差等。还有一种专门用于煅烧石油焦或者无烟煤颗粒料的电煅烧炉,可实现连续式生产,但由于炉型自身存在的问题,其最高加热温度仅能达到1700~2000℃左右,不能满足石墨化所需的高温要求。随着现代工业发展及技术进步,石墨化焦的需求量日益增大。而当今世界上还没有专门用于连续生产石墨化焦的设备,且在技术上也没有突破原有理论的局限。  课题组针对以上石墨化技术遇到的一些问题,与某碳素厂联合研制出能够实现连续式石墨化焦生产的新型电炉。经过两次实验的验证,产品的平均固定碳含量在99%以上,硫分含量低于0.06%,平均电阻率约为110μΩ·m,各项物性指标均达到石墨化焦的要求,电耗约为2250kWh/t(艾奇逊炉的电耗为6000~7000kWh/t,经济效益极为显著),且能够实现连续式生产,从而说明了这种电炉设计方案的合理性和可行性。本文将从石墨化的本质入手,简要介绍石墨化的微观转变过程,而后着重介绍这种连续式石墨化电炉的研制方案并初步探讨其生产工艺。最后总结两次小型实验获得的经验以及遇到的问题,并对未来石墨化电炉的改进提出建议,使连续式石墨化技术得到进一步完善。
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