Grafitizācija kā galvenais ražošanas process parasti tiek veikta četru veidu iekārtās: Ačesona grafitizācijas krāsnī, iekšējās sērijas grafitizācijas krāsnī, kastes tipa grafitizācijas krāsnī un nepārtrauktas grafitizācijas krāsnī. Konkrētā analīze ir šāda:
Acheson grafitizācijas krāsns
Kā tradicionāla plaša patēriņa iekārta, tā izmanto pretestības sildīšanas principu, lai paaugstinātu temperatūru līdz 2800–3000 °C, padarot to piemērotu augstas tīrības pakāpes grafīta ražošanai. Šāda veida krāsnij ir raksturīga vienkārša un izturīga konstrukcija. Tomēr tai ir tādi trūkumi kā ilgs ražošanas cikls, augsts enerģijas patēriņš (aptuveni 4000–4800 kWh/t) un zema efektivitāte. Pašlaik tādi uzņēmumi kā Putailai un Shanshan joprojām plaši izmanto šo tehnoloģiju un ir uzlabojuši energoefektivitāti, optimizējot pretestības materiālu attiecību un uzlabojot izolācijas struktūru.
Iekšējās sērijas grafitizācijas krāsns
Šī krāsns silda tieši caur pašiem elektrodiem, novēršot nepieciešamību pēc pretestības materiāliem siltuma ģenerēšanai. Tā piedāvā tādas priekšrocības kā augsta termiskā efektivitāte, īss ieslēgšanās laiks (tikai 1–2 stundas augstās temperatūras posmā) un relatīvi zems enerģijas patēriņš (aptuveni 3300–4000 kWh/t). Krāsnis ir I tipa, U tipa, W tipa un plūmju ziedu tipa, un U tips ir visplašāk izmantotais. Oglekļa rūpnīcas Vācijā, Amerikas Savienotajās Valstīs un Japānā ir plaši ieviesušas šo tehnoloģiju liela izmēra īpaši lielas jaudas grafīta elektrodu ražošanai. Tomēr tās maksimālā krāsns temperatūra (aptuveni 2800 °C) ir nedaudz zemāka nekā Ačesona krāsnij.
Kastes tipa grafitizācijas krāsns
Šī tehnoloģija izmanto oglekļa vai grafīta plāksnes, lai izveidotu kastes struktūru, izmantojot pašu materiālu kā pretestības sildelementu tradicionālo koksa bāzes pretestības materiālu vietā. Optimizējot termiskā lauka sadalījumu, tā samazina enerģijas patēriņu. Tomēr tā saskaras ar tādām problēmām kā materiāla oksidēšanās, zema termiskā efektivitāte un nevienmērīgs temperatūras sadalījums krāsnī. Uzņēmumiem, piemēram, Hebei Kuntian un Shanshan Co., Ltd., ir atbilstoši patenti, un tie ir uzlabojuši produkta konsistenci, uzlabojot kastes blīvējumu un optimizējot ieslēgšanas līkni.
Nepārtrauktas grafitizācijas krāsns
Šī krāsns nodrošina nepārtrauktu materiāla padevi, apstrādi augstā temperatūrā (2500–3000 °C) un dzesēšanas izvadīšanu. Tā piedāvā tādas priekšrocības kā augsta ražošanas efektivitāte, zems enerģijas patēriņš un augsta automatizācijas pakāpe. Temperatūras gradienta kontrole tiek panākta, izmantojot pretestības sildīšanu (ārējās sildīšanas metode) vai materiāla pašsildīšanu (iekšējās sildīšanas metode). Tomēr iekšējās sildīšanas metode ir sarežģītāka lietošanā materiāla pašsildīšanas un kustības dēļ. Tādi uzņēmumi kā Kuntian un BTR veicina šīs tehnoloģijas industrializāciju, un paredzams, ka tā nākotnē aizstās periodiskos ražošanas režīmus.
Nozares tendences un iekārtu izvēles ieteikumi
- Enerģijas patēriņa optimizācija: Iekšējās sērijveida un kastes tipa krāsnis samazina enerģijas patēriņu, samazinot pretestības materiālu izmantošanu, savukārt nepārtrauktas darbības krāsnis vēl vairāk uzlabo efektivitāti, izmantojot siltuma atgūšanu, kas atbilst pieprasījumam pēc zemas ražošanas saskaņā ar oglekļa neitralitātes mērķiem.
- Efektivitātes uzlabošana: Nepārtrauktas darbības krāsnis nodrošina nepārtrauktu ražošanu 24 stundas diennaktī, vienas līnijas jaudai sasniedzot līdz 10 000 tonnām, kas vairāk nekā trīs reizes pārsniedz tradicionālo iekārtu ražošanas apjomu. Tas padara tās piemērotas liela mēroga anoda materiālu uzņēmumiem.
- Produkta kvalitāte: Acheson krāsns joprojām ir vēlama augstas klases grafīta ražošanai, pateicoties tās izcilajai temperatūras vienmērībai, savukārt nepārtrauktās darbības krāsns atbilst stingrajām akumulatoru materiālu konsistences prasībām, pateicoties precīzai temperatūras kontrolei.
- Tehnoloģiskā iterācija: Tiek pētīti un izstrādāti jauni procesi, piemēram, mikroviļņu grafitizācija un plazmas grafitizācija, kas nākotnē varētu pārsniegt 3000 °C temperatūras robežu un vēl vairāk saīsināt apstrādes laiku.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 10. septembris