高溫石墨化爐的正常運行時,爐子各部分的溫度保持不變,待石墨化的電極隨電極柱的移動,先在進料部分預熱,逐漸升溫,在爐體內達到Z高溫度,而后溫度又逐漸下降,在出料部分降到Z低溫度,然后出爐。
也就是說,電極的溫度隨電極柱在爐中的移動而變化,爐中不同部位的電極其裝出爐、預熱、石墨化和冷卻過程同時進行。由于電極自熱,而且還需要移動,所以這種工藝在操作上比較復雜,不如外熱法即間接加熱的連續石墨化工藝成熟。
影響連續高溫石墨化爐的石墨化工藝的主要有以下幾個問題:
首先是耐火層問題:因為要有一個溫度在3000℃的溫區,這就要求爐體耐火材料有較高的耐火度,但目前沒有如此高耐火度的耐火材料,也就是爐子沒有辦法達到如此高的石墨化的溫度。
解決的辦法:只能是通過加厚保溫層,如加厚保溫炭黑,使熱量較少地傳到外層保溫層,同時采用水對爐子外層進 行冷卻。
再就是如何快速地冷卻產品問題:從而使產品不被氧化。
解決的方法:采用水冷,同時加保護氣體,如氮氣。
連續石墨化生產工藝在國內應用不是很多, 特別是炭石墨電極的石墨化生產。其主要原因是連續式石墨化工藝還不成熟,比如石墨化溫度低,生產量小,很難生產大型號的石墨化電極等。
天然石墨的熱提純也許是連續石墨化工藝的一個發展方向。隨著國家對環境的重視,酸法提純已經越來越難以立足。 一般高純產品只要求溫度在2700℃以上即可,溫度降低了,連續爐的耐火問題也好解決了。