艾奇逊炉石墨化后期炉内电阻的控制

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1、0112年第0期#$%&’()*#+(,-.*/011230第08卷炭素技术45·67!0"8··经验交流·艾奇逊炉石墨化后期炉内电阻的控制刘明!南通扬子碳素有限公司"江苏南通##$%%#&摘要：通过对一理想模型的推算，比较模型与实际的结果，推算石墨化炉通电后期电阻公式。利用这一公式，可以通过调整装炉方法、产品规格等，选择合适的后期炉阻，以便最大限度地有效利用现有的石墨化炉和供电系统，充分发挥设备的最大功率和最大电流，生产出高质量的石墨化产品。关键词：石墨化!炉阻!控制中图分类号："#$%&’$($文献标识码：)文章编号：$**$+,&-$（%**.

2、）*%+**,$+*-#’()%’9’::.%($#*#+$;&*%%*/,/)$(#*’:$#+*/’(:.%($#*,(9$)*%/)$<*’:<%$=+,),>$),’(/01234567849:45;845<3=8>?:4=:’/9@’AB3845CD7849:45%%E**%A=F348G$?@ABCDAE"FHI:>JDK8I:>9FH>HC3C984LH:I5>8MF393<893:4ID>48LH34K89H>C985H3CL8KLDK89H@?NL:JM8>3459FH3@H8KJ:@HK84@8L9D8K>HCDK9’1C3459

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4、5>8MF39HM>:@DL9C3CJ84DI8L9D>H@’FGHI5BJ@ET>8MF393<893:4!ID>48LH>HC3C984LH!L:49>:K目前国内炭素行业趋向为向生产大规格、高功等外，尽量控制好石墨化生产后期炉阻尤其重要。率和超高功率石墨电极发展。但现在绝大多数炭素厂家使用的艾奇逊石墨化炉及其供电系统大多是"石墨化的炉阻在上世纪U*VW*年代主要为普通电极或少量高功率电极扩大石墨化产能降低电耗而进行改造的，那"7"石墨化机理么如何最大限度地利用现有的石墨化炉和供电系石墨化是高温下固相中的变化，以热能的运动统生产出高质量的石墨化产

5、品，除了生产原料选为基础，使碳元素微晶结构从无序状态（不定形炭）择、上道工序生产工艺、石墨化本身送电曲线设计向有序状态（石墨晶体结构）过渡，也即是晶体成长作者简介：刘明男$WEE年生，$WUU年&月湖南大学化学化工系无机非金属材料专业毕业，高级工程师，南通扬子碳素有限公司副总经理，主要从事炭素生产技术管理工作。收稿日期：%**-X*WX*$·!"·炭素技术"##$年和增大晶体内层面有序叠合为主的物理性质的结触电阻大幅下降，整个炉阻下降很快。构变化。热处理温度越高晶体的层面间距逐渐减(）-!!!)-.!!*阶段，这阶段焙烧品开始收小，越接近理想石墨晶体

6、层面间距（!"##$%&’）。缩，接触电阻随压力减小而增大，虽然电阻料和焙:("石墨化炉阻的构成烧品本身电阻率进一步下降，但这一阶段炉芯电阻目前使用的艾奇逊式石墨化炉，其炉阻主要由装下降减缓或有所上升。入炉中的电阻料和焙烧品组成。通电后产生($!!)#）-.!!)(-!!*阶段，随着温度升高，焙烧品#!!!*的高温，焙烧品的石墨化温度越高，石墨化程再次膨胀，此阶段也称气胀阶段，是因为焙烧品中度越高，石墨化产品的质量越好。的氮、硫及其化合物溢出造成体积膨胀，此时，电阻电阻料为石墨化中起到“通电发热”作用的材料和焙烧品本身电阻下降，接触电阻又因压力增加料

7、，通常使用冶金焦或石墨化焦。石墨化炉炉阻大而减少，整个炉阻进一步下降。小，主要由以下因素决定：%）(-!!)($!!*阶段，由于迅速提高送电电!电阻料本身的电阻率；流和功率，炉芯温度迅速提高，焙烧品会再一次发"焙烧品的电阻率；生膨胀，随着石墨晶体的初步形成和生长，膨胀量#装炉方法；有所减弱。$电阻料焦粒之间的接触电阻；$）($!!)#!!!*阶段，由于石墨晶体的进一%电阻料与焙烧品的接触电阻。步生长，焙烧品和电阻料都出现了不同程度的收:(!石墨化炉阻的变化缩，电阻料和焙烧品本身电阻进一步下降，但接触在石墨化过程中，随着炉温的升高，焙烧品不电阻因压力减

8、小而增大，炉芯电阻趋于稳定，并有断膨胀和收缩，炉阻的大小也不断变化，开始通电一定的回升。时电阻料的电阻约占炉