『壹』 負極材料石墨化主流工藝及技術要點
負極材料石墨化的主流工藝有艾奇遜石墨化爐、內串石墨化爐、箱式石墨化爐和連續石墨化爐，技術要點包括高溫處理、揮發分管理、爐阻均勻分布和冷卻過程。
主流工藝： 艾奇遜石墨化爐：最為常見，採用單孔或多孔坩堝，通過電阻加熱將無定形炭轉化為有序的石墨結構。 內串石墨化爐：串聯多孔坩堝進行石墨化處理，提高生產效率。 箱式石墨化爐：將材料裝在炭板或石墨板的箱體內進行石墨化，是新型爐型之一，但工藝尚不成熟。 連續石墨化爐：連續加入材料進行石墨化處理，提高生產效率，但同樣存在工藝不成熟的問題。
技術要點： 高溫處理：石墨化過程通常在2300至3000℃的高溫下進行，確保石墨層間距逐漸減小，實現石墨化。 揮發分管理：需合理搭配裝爐，避免噴爐和環境污染，同時保證負極材料的純凈度和性能。 爐阻均勻分布：電阻料需均勻分布，以防止偏流，確保石墨化過程的穩定性和均勻性。 冷卻過程：冷卻時要自然冷卻，避免過早或過晚出爐導致負極材料氧化，影響性能。出爐時還需注意去除硬殼料，進一步保證負極材料的純凈度和性能。
『貳』 石墨化陽極、陰極與石墨電極的分別如何能分別及用途有何不同
一、石墨陽極用途
在電解槽中，電流從此處流入電解液中的一級叫做石墨陽極板，電解行業，將陽極一般做成板狀，故叫做石墨陽極板，廣泛應用在電渡、廢水處理、工業防腐設備上或作特殊材料。
在電解工業中，使用石墨陽極板作為陽極已有一百多年的歷史，以金屬做陽極卻是近幾十年的事，我國對金屬陽極的研究和應用更晚，上世紀七十年代才對金屬陽極的有關技術進行研究和試驗，就電解行業的陽極而言，主要經歷了高銀（2%）低銀（0.5%）即鉛銀合金、鉛銀錫銻合金、鉛鈣合金、鉛銀加成核劑合金等幾個階段。
與其他材質相比石墨陽極板具有耐高溫、導電導熱性能良好，易機械加工，化學穩定性好，耐酸鹼腐蝕，灰份低等優點；用於電解水溶液，製取氯，苛性納，電解食鹽溶液製取鹼；例如應用石墨陽極板可作為電解食鹽溶液製取燒鹼的導電陽極。應用石墨陽極板可作為電鍍行業的導電陽極，是用於各種電鍍的理想材料；使電鍍的產品具有光滑、細膩、耐磨、耐腐蝕、亮度高、不易變色等優點。
二、石墨陰極炭塊用途
以優質無煙煤、焦炭、石墨等為原料製成的炭塊。用作鋁電解槽的陰極。它砌築在電解槽底部亦稱底部炭塊。特性陰極炭塊起導電和構成電解槽內襯雙重作用。鋁電解生產要求陰極炭塊有耐高溫。耐熔鹽侵蝕和導電、導熱性能良好及機械強度高、抗熱震性好和抗鈉侵蝕性強等特性，這有利於和鋁電解生產節能和槽壽命的提高。
陰極炭塊的種類根據製品的質量要求、選用的原料和採用工藝條件，中國對陰極炭塊基本劃分為普通陰極炭塊、半石墨質炭塊和石墨質炭塊3大類。普通陰極炭塊以1250～1350℃煅燒的無煙煤為主要原料。半石墨質炭塊根據生產工藝不同分為兩種。
一種是以優質高溫電煅燒無煙煤或者，以較多的石墨碎塊甚至全部用石墨碎塊為骨料，成型後的生坯製品只經過焙燒(焙燒溫度不超過1200℃)不再進入石墨化爐熱處理，這種炭塊稱半石墨質炭塊。
另一種用較多的易石墨化的焦炭為骨料，生製品焙燒以後再進入石墨化爐在1800～2000℃的溫度下進行熱處理，這種炭塊稱半石墨(化)炭塊。前者的強度、硬度較高，後者的導電性能及整體性效果較好。石墨質炭塊，以易石墨化焦為原料，其石墨化處理溫度應達到2500℃左右。
半石墨質炭塊與石墨炭塊的區別在於製品晶格有序排列的程度的不同，即石墨化度的不同。可以用製品電阻率的大小來表示石墨化程度的高低。石墨質炭塊的晶格基本完全處於有序排列的狀態，電阻率小於15μΩ?m；半石墨質炭塊的石墨化程度較低或只有部分石墨化，電阻率15～45μΩ?m。在工藝上表現為熱處理溫度，半石墨質炭塊的熱處理最高溫度2000℃左右，石墨質炭塊的石墨化處理溫度為2500～2800℃。普通陰極炭塊，電阻率50～60μΩ?m。
石墨化陰極是鋁電解槽陰極使用的導電材料，代表著電解鋁行業的發展方向。隨著電解鋁工業的技術進步和發展，電解槽向300KVA以上大容量方向發展，對陰極材料的要求更高。石墨化陰極主要優點是強化電流，提高電流效率，達到增產節能的目的，並使電解槽運行穩定，槽型越大運行穩定效果越明顯，提高電流效率越明顯，使用石墨化陰極的鋁電解槽單位產能提高10——15%，噸鋁節電600KWh以上。石墨化陰極鋁電解槽由於節能降耗減排效果明顯，是國家在電解鋁行業優先推廣發展的材料之一。
三、石墨電極用途
石墨電極，主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結合劑，經煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而製成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體，主要使用於電爐煉鋼，根據其質量指標高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。
石墨電極包括：
（1）普通功率石墨電極
允許使用電流密度低於 17A/厘米2的石墨電極，主要用於煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐。
（2）抗氧化塗層石墨電極
表面塗覆一層抗氧化保護層（石墨電極抗氧化劑）的石墨電極。形成既能導電又耐高溫氧化的保護層，降低煉鋼時的電極消耗（19%~50%），延長電極的使用壽命（22%~60%），降低電極的電能消耗。這項技術的推廣使用可以帶來這樣的經濟社會效應：
① 石墨電極單位消耗的較少，生產成本有一定的降低。例如某煉鋼廠，按全年未發生停產一級LF精煉爐每周35根石墨電極左右，精煉處理165爐的消耗量計算，採用石墨電極抗氧化技術後，每年可節省373根（153噸）電極，每年每噸超高功率電極16，900元人民幣計算，可節省258.57萬元人民幣。
②石墨電極所耗電能的較少，節約的單位煉鋼電消耗量，節約了生產成本，節能！
③由於石墨電極換次數較少，就較少了操作工人勞動量和危險系數，提高了生產效率。
④ 石墨電極是低消耗和低污染產品，在節能減排環保提倡的今天，具有非常重要的社會意義。
這種技術在國內尚處於研究開發階段，也有些國內廠家也開始生產。在日本等發達國家有得到比較廣泛的應用。目前國內也出現了專門進口這種抗氧化保護塗層的公司。
（3）高功率石墨電極。允許使用電流密度為18～25A/厘米2的石墨電極，主要用於煉鋼的高功率電弧爐。
（4）超高功率石墨電極。允許使用電流密度大於 25A/厘米 2的石墨電極。主要用於超高功率煉鋼電弧爐。
石墨電極的用途主要體現在以下幾點:
(1)用於電弧煉鋼爐
石墨電極主要用於電爐煉鋼。電爐煉鋼是利用石墨電極向爐內導入電流，強大的電流在電極下端通過氣體產生電弧放電，利用電弧產生的熱量來進行冶煉。根據電爐容量的大小，配用不同直徑的石墨電極，為使電極連續使用，電極之間靠電極螺紋接頭進行連接。煉鋼用石墨電極約占石墨電極總用量的70～80％。
(2)用於礦熱電爐
石墨電極礦熱電爐主要用於生產鐵合金，純硅、黃磷、冰銅和電石等，其特點是導電電極的下部埋在爐料中，因此除電板和爐料之間的電弧產生熱量外，電流通過爐料時由爐料的電阻也產生熱量。每噸硅需消耗石墨電極150kg左右，每噸黃磷需消耗石墨電極約40kg。
(3)用於電阻爐
生產石墨製品用的石墨化爐、熔化玻璃的熔窯和生產碳化硅用的電爐等都是電阻爐，爐內所裝物料既是發熱電阻，又是被加熱的對象。通常，導電用的石墨電極插入爐床端部的爐頭牆中，故導電電極並不連續消耗。
此外，大量的石墨電極毛坯還用於加工成各種坩堝、石墨舟皿、熱壓鑄模和真空電爐發熱體等異型產品。如在石英玻璃行業，每生產lt電熔管需用石墨電極坯料10t，每生產lt石英磚消耗電極坯料100kg。
『叄』 關於石墨化爐
石墨化爐是公司在現有卧式超高溫石墨化爐基礎上研發的新一代產品，專門用於石墨粉料提純等高溫處理。其最高工作溫度可達2800℃，並能長時間連續運行，具備高生產效率和節能省電的特點。
該爐帶有在線測溫及控溫系統，能夠實時監測爐內溫度，並進行自動調節，確保產品質量穩定。採用三相電供電，三相電力平衡，性能穩定，避免了單相供電帶來的電網沖擊問題。使用溫度高達2800℃，並在2600-2800℃區間內可長時間工作。
石墨化爐採用自動送料裝置，通過PLC程序控制進出料，實現高度自動化，降低工人勞動強度，保證產品高溫處理時間一致。爐管使用壽命長，連續運行時間可達20-30天，無需頻繁停爐。使用碳氈作為保溫材料，無需碳黑，更換方便，干凈衛生。採用推舟生產方式，可不停爐連續生產，避免了間隙式爐每燒一爐需停爐冷卻的低效問題。
每舟產品量約為1.5公斤，方便抽樣跟蹤檢測，及時修正工藝，減少材料浪費。升溫速度快，可達200℃/小時。爐體密封性好，保護氣體損耗小，所有法蘭和爐蓋均採用密封條密封。爐體內膽及法蘭使用不銹鋼材料，避免生銹，延長使用壽命。配有真空泵用於置換爐內氣體，換氣時間短，用氣量少。
技術參數方面，額定功率為120KW，輸入電壓為三相380V，最高溫度可達3000℃，常用溫度為2800℃，保護氣體為氬氣，控溫方式為PID自動控制，測溫方式為紅外測溫，進出料方式為PLC程序自動送料，工作方式為推舟式間斷送料，連續工作，舟皿尺寸為Φ126X320mm，冷卻方式為循環水冷卻。
『肆』 電碳廠石墨化過程屬於焙燒過程嗎
電碳廠的石墨化過程並不屬於焙燒過程。焙燒過程通常指的是在高溫下對物料進行燒結，以改變其結構和性能，而石墨化過程則是指將非石墨結構的碳材料通過高溫處理轉變為石墨結構的過程。
在石墨化過程中，焙燒品在2000～3000℃的高溫下進行熱處理，使得碳微晶的尺寸增大，晶層間距縮小，從而獲得石墨電極所需的物理化學性能。這一過程是石墨電極生產的關鍵工序，其性能在很大程度上取決於石墨化溫度。為了提高產品質量，生產高質量石墨電極的溫度應達到2800℃以上。然而，這也意味著電力消耗巨大，因為電量的80％左右在石墨化爐中消耗，電力費用約占生產成本的25％～35％。
石墨化爐的類型包括直接加熱爐和間接加熱爐，以及按位置區分的移動式和固定式石墨化爐。直接加熱爐通過電流直接加熱焙燒品，而間接加熱爐則通過電極或隔牆傳遞熱量。艾奇遜石墨化爐是一種直接加熱爐，歷史悠久，但在20世紀80年代，串接石墨化爐作為一種節能爐型開始在生產大規格電極的炭素廠中推廣使用。
艾奇遜石墨化爐的結構簡單，但存在一些問題，如熱損失大、能量利用率低，以及生產周期長等。為了解決這些問題，U形石墨化爐和移動式石墨化爐被設計出來。間接加熱的連續生產石墨化爐則主要用於生產小型電炭製品。
總的來說，石墨化過程是電碳廠生產石墨電極的關鍵步驟，它需要精確控制溫度和時間，以保證產品的質量。
『伍』 串接石墨化爐簡介
串接石墨化爐，也稱為lengthwise graphitization furnace，是一種獨特的電阻爐設備，其工作原理基於電阻加熱。它的設計是將焙燒製品直接連接，形成一個連續的電流傳導路徑。當電能通過製品時，會轉化為熱能，促使製品進行石墨化過程。這種技術的起源可以追溯到1896年，由HY．Castner首次發明並申請專利，其設計的核心是將焙燒電極水平放置在爐內，並沿著爐子軸線串接，固定在導電電極之間。為了減少熱量的散失，電極周圍通常會覆蓋保溫材料，以保持溫度的高效利用。
串接石墨化爐的一大優點是其高效性。當通電後，電流直接流過電極，電極自身的電阻會快速產生熱量，使得爐溫迅速上升。通常情況下，僅需10小時左右，就能達到石墨化所需的高溫條件，顯著縮短了生產周期，提高了生產效率。這種爐子在工業生產中，特別是在需要快速石墨化的領域，被廣泛應用。