焙燒毛坯石墨化(graphitization of baked carbon product)是指焙燒毛坯在2000-3000℃高溫下進行熱處理，使碳格線微晶尺寸增大、晶層間距縮小，晶格常數接近天然石墨，從而獲得石墨電極所需要的物理化學性能。電極毛坯的石墨化是在電阻爐中進行的。其裝爐方法是在毛坯之間用碳填料相隔。爐芯的電阻率比毛坯的電阻率高得多(約50～100倍)。由於所有的焦耳熱實際上在爐子加熱開始就散發到了填料中，因而電極毛坯的加熱就通過填料的傳熱和熱輻射得以實現。
基本介紹
- 中文名：焙燒毛坯石墨化
- 外文名：graphitization of baked carbon product
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：炭素
- 設備：電阻爐
簡介,碳石墨毛坯,石墨化溫度,總結,
簡介
電極毛坯的石墨化是在電阻爐中進行的。其裝爐方法是在毛坯之間用碳填料相隔。爐芯的電阻率比毛坯的電阻率高得多(約50～100倍)。由於所有的焦耳熱實際上在爐子加熱開始就散發到了填料中，因而電極毛坯的加熱就通過填料的傳熱和熱輻射得以實現。
碳石墨毛坯
碳石墨毛坯在石墨化前預先焙燒到1100～1200℃；在這一溫度下實際上已完成粘結劑的熱解過程和分子縮台，也降低了氣體的揮發量。之後，在石墨化過程中，達到一定的溫度，並在這個溫度範圍，確定的時間內有兩個重要反應，即結構的改變和晶格的形成。
人們嘗試用開始功率縮短石墨化的時間。根據毛坯噸數和直徑，將開始功率確定為1000—2500kW。根據毛坯噸數和直徑確定的開始功率不是達到焙燒結束溫度的決定因素。將兩批直徑610mm，並在同一爐內經1100℃ 焙燒過的電極(同一爐段)進行熱處理。一批電極的開始功率為2500kW，另一批的開始功率為3500kW。
石墨化溫度
對於採用開始功率2500kW的產品，石墨化初期8h內溫度升高較急劇。而對於第二批產品，觀察到8h以後的溫度升高較急劇。因此，試驗證明，開始功率的確定，不僅是由毛坯噸數和直徑確定，更主要是由材料的性質決定。考慮到碳毛坯在石墨化前已經熱處理(焙燒)到1000-2000℃ ，在這一溫度範圍內已發生材料的熱膨脹，因此，爐中功率採用儘可能高些是適宜的。
將用克拉斯洛夫德斯克針狀焦製成的直徑為610mm的毛坯預先焙燒到1100℃左右。 採用1:1的石墨化焦和原焦作填料。用鎢—錸熱電偶測溫。最大開始功率為3500kW。
總結
在石墨化過程縮短情況下，單組爐子生產率與其壽命成正比例增加。重要的因素是電爐熱損耗隨著石墨化過程的縮短而減少，相應地， 電能比耗降低。同時，在較高的溫度下，熱損耗發生變化時，電爐能達到熱平衡，從而使石墨的性能得以改善。
