行业动态

聚焦行业动态,洞悉行业发展

石墨化炉的冷却方法简析
发布时间:2021-10-07   浏览:3348次

  石墨化炉的冷却方法

  石墨化炉在运行中,炉温达2300℃以上,导电电极与炉芯连结的一端就是在这样的高温下进行工作。导电电极的另一端与铜母线相连接,这就要保证与铜板的连接处的温度要低于铜板的融化温度,同时,因导电电极裸露在空气中,必须在低于氧化温度下工作。为此,一定要进行强制冷却。目前基本有两种冷却方式。

  1、直接淋水冷却:

  以钻孔水管横架于导电电极上,浇水于导电电极及其与铜母线的连接处,使之冷却。这种直接冷却方式简单、方便,冷却效果好。缺点是,冷却水四溅,易对炉体渗水。而且这种方式需要安装一泄水槽,水槽易阻塞,不及时处理,槽内水就容易渗入炉内,喷淋水也容易渗入炉内,使炉子的寿命周期缩短,同时易使炉内产品氧化。另外,在北方,冬季水槽四周容易结冰较多,不易处理。

  2、直接内冷:

  在导电电极镗孔后直接用丝堵堵上,再接上一长一短两根水管,让水直接流到电极的圆孔后再排出,从上述意义讲,人造石墨只能称作一种“多晶石墨”。不过这种“多晶石墨”已具备了理想石墨的基本特性。

石墨化炉

  3、金刚石的晶体结构

  在金刚石的晶体结构中每个碳原子与相邻的四个碳原子以共价键结合,呈正四面体配位,属于等轴晶系,金刚石是典型的原子晶体,金刚石的这种结构特征,决定了金刚石不导电,导热性也很差。在隔绝空气的条件下加热到1000℃时,金刚石转变为石墨结构,在空气中加热到780℃左右会燃烧而生成二氧化碳。使用纯度较高的人造石墨在高温、高压下可以获得人造金刚石,但是这种人造金刚石的颗粒比较小。

  这种方式的优点是易将水系统做成全封闭或半封闭系统,不会向炉内渗入。因为可以不用泄水槽,从而,用此方法的厂家,多把水系统做成半封闭系统。缺点是:冷却效果不如直接淋水冷却,对水质要求较高,严禁缺水。否则炉头温度升高,再忽然通入冷水,易产生水爆,十分危险。

  石墨化炉侧墙分固定墙和活动墙

  固定式侧墙一般采用耐火砖砌筑,每隔一定间隔都要留一排气孔,以使送电过程中炉芯内的烟气能顺利排出。使用耐火砖做侧墙,保温效果好,使用寿命也稍长,但造价较高。

  活动式侧墙是由水泥、粘土、耐火砖碎块等按一定比例配制而成,墙上留有排气孔。使用时将活动侧墙吊放在炉两侧、由槽钢做成的柱子间。活动式侧墙的优点是经济、省工,且冷却炉子时方便。缺点是不耐机械冲击和热冲击,以及破损不能修补等。

  此外,现在还出现了下半部为固定式,上半部为活动式的混合型侧墙,兼顾了两者的优点,使用效果比较理想。槽钢(或铸铁支架)主要起固定侧墙的作用。通电炉芯由被加热的产品和中间填充电阻料组成。通电后炉体有一定的热胀力。

免责声明:本站部分图片和文字来源于网络收集整理,仅供学习交流,版权归原作者所有,并不代表我站观点。本站将不承担任何法律责任,如果有侵犯到您的权利,请及时联系我们删除。

相关推荐

03 December 2024
操作石墨化炉时需要注意哪些关键参数和安全事项?

操作石墨化炉时需要注意哪些关键参数和安全事项?

操作石墨化炉时需要注意哪些关键参数和安全事项?石墨化炉作为一种高温设备,在新能源材料制备、半导体制造等领域具有广泛应用。然而,由于其工作环境的高温和高压特性,操作石墨化炉时需要特别注意以下关键参数和安全事项,以确保生产过程的安全与高-效。 一、关键参数1. 加热温度加热温度是石墨化炉操作中关键的参数之一。根据不同的材料和工艺要求,加热温度需精确控制在设定值范围内。过高的温度可能导致材料烧损,而过低的温度则可能影响材料的石墨化效果。2. 升温速度升温速度的快慢直接影响材料的加热均匀性和设备的运行状态。过快的升温可能导致材料内部应力增大,甚至引发裂纹;而过慢的升温则可能延长生产周期,降低生产效率。3. 保温时间保温时间的长短对材料的石墨化程度具有重要影响。保温时间过短可能导致材料石墨化不完全,而保温时间过长则可能增加能耗和生产成本。4. 冷却速度冷却速度的快慢同样影响材料的性能。过快的冷却可能导致材料内部产生应力,而过慢的冷却则可能延长生产周期。因此,冷却过程应根据材料和工艺要求进行合理控制。 二、安全事项1. 安全操作操作石墨化炉时必须严格遵守安全操作规程。禁止直接观察高温区域,避免烫伤或触电等危险。同时,必须配备防护手套、护目镜等个人防护装备,确保实验人员的安全。2. 设备检查与维护在使用石墨化炉前,应对设备进行全方面检查,确保电路、水路等系统正常运行。定期进行设备的维护和保养,及时清理炉膛和热区,避免积尘或异物影响实验结果或设备寿命。3. 样品选择与准备应根据实验要求选择合适的样品,并在使用前进行充分检查和准备。以避免产生不必要的危险和影响实验结果。4. 防止喷炉事故由于石墨化炉内温度高且物料多为粉状,容易产生电弧及挥发分高所引起的喷炉事故。因此,在操作过程中需特别注意防止喷炉事故的发生,如合理选择辅料、设计合理的送电曲线等。5. 紧急情况处理操作人员应熟悉应急预案,一旦发生紧急情况,如设备故障、火灾等,应立即启动应急预案,采取相应措施进行处理,以确保人员和设备的安全。操作石墨化炉时需要注意加热温度、升温速度、保温时间和冷却速度等关键参数,同时严格遵守安全操作规程,进行设备检查与维护,选择合适的样品并进行充分准备,防止喷炉事故的发生,并熟悉应急预案以应对紧急情况。只有这样,才能确保石墨化炉的安全高-效运行,为科研和生产提供有力保障。