『壹』 负极材料石墨化主流工艺及技术要点
负极材料石墨化的主流工艺有艾奇逊石墨化炉、内串石墨化炉、箱式石墨化炉和连续石墨化炉，技术要点包括高温处理、挥发分管理、炉阻均匀分布和冷却过程。
主流工艺： 艾奇逊石墨化炉：最为常见，采用单孔或多孔坩埚，通过电阻加热将无定形炭转化为有序的石墨结构。 内串石墨化炉：串联多孔坩埚进行石墨化处理，提高生产效率。 箱式石墨化炉：将材料装在炭板或石墨板的箱体内进行石墨化，是新型炉型之一，但工艺尚不成熟。 连续石墨化炉：连续加入材料进行石墨化处理，提高生产效率，但同样存在工艺不成熟的问题。
技术要点： 高温处理：石墨化过程通常在2300至3000℃的高温下进行，确保石墨层间距逐渐减小，实现石墨化。 挥发分管理：需合理搭配装炉，避免喷炉和环境污染，同时保证负极材料的纯净度和性能。 炉阻均匀分布：电阻料需均匀分布，以防止偏流，确保石墨化过程的稳定性和均匀性。 冷却过程：冷却时要自然冷却，避免过早或过晚出炉导致负极材料氧化，影响性能。出炉时还需注意去除硬壳料，进一步保证负极材料的纯净度和性能。
『贰』 石墨化阳极、阴极与石墨电极的分别如何能分别及用途有何不同
一、石墨阳极用途
在电解槽中，电流从此处流入电解液中的一级叫做石墨阳极板，电解行业，将阳极一般做成板状，故叫做石墨阳极板，广泛应用在电渡、废水处理、工业防腐设备上或作特殊材料。
在电解工业中，使用石墨阳极板作为阳极已有一百多年的历史，以金属做阳极却是近几十年的事，我国对金属阳极的研究和应用更晚，上世纪七十年代才对金属阳极的有关技术进行研究和试验，就电解行业的阳极而言，主要经历了高银（2%）低银（0.5%）即铅银合金、铅银锡锑合金、铅钙合金、铅银加成核剂合金等几个阶段。
与其他材质相比石墨阳极板具有耐高温、导电导热性能良好，易机械加工，化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，灰份低等优点；用于电解水溶液，制取氯，苛性纳，电解食盐溶液制取碱；例如应用石墨阳极板可作为电解食盐溶液制取烧碱的导电阳极。应用石墨阳极板可作为电镀行业的导电阳极，是用于各种电镀的理想材料；使电镀的产品具有光滑、细腻、耐磨、耐腐蚀、亮度高、不易变色等优点。
二、石墨阴极炭块用途
以优质无烟煤、焦炭、石墨等为原料制成的炭块。用作铝电解槽的阴极。它砌筑在电解槽底部亦称底部炭块。特性阴极炭块起导电和构成电解槽内衬双重作用。铝电解生产要求阴极炭块有耐高温。耐熔盐侵蚀和导电、导热性能良好及机械强度高、抗热震性好和抗钠侵蚀性强等特性，这有利于和铝电解生产节能和槽寿命的提高。
阴极炭块的种类根据制品的质量要求、选用的原料和采用工艺条件，中国对阴极炭块基本划分为普通阴极炭块、半石墨质炭块和石墨质炭块3大类。普通阴极炭块以1250～1350℃煅烧的无烟煤为主要原料。半石墨质炭块根据生产工艺不同分为两种。
一种是以优质高温电煅烧无烟煤或者，以较多的石墨碎块甚至全部用石墨碎块为骨料，成型后的生坯制品只经过焙烧(焙烧温度不超过1200℃)不再进入石墨化炉热处理，这种炭块称半石墨质炭块。
另一种用较多的易石墨化的焦炭为骨料，生制品焙烧以后再进入石墨化炉在1800～2000℃的温度下进行热处理，这种炭块称半石墨(化)炭块。前者的强度、硬度较高，后者的导电性能及整体性效果较好。石墨质炭块，以易石墨化焦为原料，其石墨化处理温度应达到2500℃左右。
半石墨质炭块与石墨炭块的区别在于制品晶格有序排列的程度的不同，即石墨化度的不同。可以用制品电阻率的大小来表示石墨化程度的高低。石墨质炭块的晶格基本完全处于有序排列的状态，电阻率小于15μΩ?m；半石墨质炭块的石墨化程度较低或只有部分石墨化，电阻率15～45μΩ?m。在工艺上表现为热处理温度，半石墨质炭块的热处理最高温度2000℃左右，石墨质炭块的石墨化处理温度为2500～2800℃。普通阴极炭块，电阻率50～60μΩ?m。
石墨化阴极是铝电解槽阴极使用的导电材料，代表着电解铝行业的发展方向。随着电解铝工业的技术进步和发展，电解槽向300KVA以上大容量方向发展，对阴极材料的要求更高。石墨化阴极主要优点是强化电流，提高电流效率，达到增产节能的目的，并使电解槽运行稳定，槽型越大运行稳定效果越明显，提高电流效率越明显，使用石墨化阴极的铝电解槽单位产能提高10——15%，吨铝节电600KWh以上。石墨化阴极铝电解槽由于节能降耗减排效果明显，是国家在电解铝行业优先推广发展的材料之一。
三、石墨电极用途
石墨电极，主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，主要使用于电炉炼钢，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨电极包括：
（1）普通功率石墨电极
允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
（2）抗氧化涂层石墨电极
表面涂覆一层抗氧化保护层（石墨电极抗氧化剂）的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗（19%~50%），延长电极的使用寿命（22%~60%），降低电极的电能消耗。这项技术的推广使用可以带来这样的经济社会效应：
① 石墨电极单位消耗的较少，生产成本有一定的降低。例如某炼钢厂，按全年未发生停产一级LF精炼炉每周35根石墨电极左右，精炼处理165炉的消耗量计算，采用石墨电极抗氧化技术后，每年可节省373根（153吨）电极，每年每吨超高功率电极16，900元人民币计算，可节省258.57万元人民币。
②石墨电极所耗电能的较少，节约的单位炼钢电消耗量，节约了生产成本，节能！
③由于石墨电极换次数较少，就较少了操作工人劳动量和危险系数，提高了生产效率。
④ 石墨电极是低消耗和低污染产品，在节能减排环保提倡的今天，具有非常重要的社会意义。
这种技术在国内尚处于研究开发阶段，也有些国内厂家也开始生产。在日本等发达国家有得到比较广泛的应用。目前国内也出现了专门进口这种抗氧化保护涂层的公司。
（3）高功率石墨电极。允许使用电流密度为18～25A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
（4）超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。
石墨电极的用途主要体现在以下几点:
(1)用于电弧炼钢炉
石墨电极主要用于电炉炼钢。电炉炼钢是利用石墨电极向炉内导入电流，强大的电流在电极下端通过气体产生电弧放电，利用电弧产生的热量来进行冶炼。根据电炉容量的大小，配用不同直径的石墨电极，为使电极连续使用，电极之间靠电极螺纹接头进行连接。炼钢用石墨电极约占石墨电极总用量的70～80％。
(2)用于矿热电炉
石墨电极矿热电炉主要用于生产铁合金，纯硅、黄磷、冰铜和电石等，其特点是导电电极的下部埋在炉料中，因此除电板和炉料之间的电弧产生热量外，电流通过炉料时由炉料的电阻也产生热量。每吨硅需消耗石墨电极150kg左右，每吨黄磷需消耗石墨电极约40kg。
(3)用于电阻炉
生产石墨制品用的石墨化炉、熔化玻璃的熔窑和生产碳化硅用的电炉等都是电阻炉，炉内所装物料既是发热电阻，又是被加热的对象。通常，导电用的石墨电极插入炉床端部的炉头墙中，故导电电极并不连续消耗。
此外，大量的石墨电极毛坯还用于加工成各种坩埚、石墨舟皿、热压铸模和真空电炉发热体等异型产品。如在石英玻璃行业，每生产lt电熔管需用石墨电极坯料10t，每生产lt石英砖消耗电极坯料100kg。
『叁』 关于石墨化炉
石墨化炉是公司在现有卧式超高温石墨化炉基础上研发的新一代产品，专门用于石墨粉料提纯等高温处理。其最高工作温度可达2800℃，并能长时间连续运行，具备高生产效率和节能省电的特点。
该炉带有在线测温及控温系统，能够实时监测炉内温度，并进行自动调节，确保产品质量稳定。采用三相电供电，三相电力平衡，性能稳定，避免了单相供电带来的电网冲击问题。使用温度高达2800℃，并在2600-2800℃区间内可长时间工作。
石墨化炉采用自动送料装置，通过PLC程序控制进出料，实现高度自动化，降低工人劳动强度，保证产品高温处理时间一致。炉管使用寿命长，连续运行时间可达20-30天，无需频繁停炉。使用碳毡作为保温材料，无需碳黑，更换方便，干净卫生。采用推舟生产方式，可不停炉连续生产，避免了间隙式炉每烧一炉需停炉冷却的低效问题。
每舟产品量约为1.5公斤，方便抽样跟踪检测，及时修正工艺，减少材料浪费。升温速度快，可达200℃/小时。炉体密封性好，保护气体损耗小，所有法兰和炉盖均采用密封条密封。炉体内胆及法兰使用不锈钢材料，避免生锈，延长使用寿命。配有真空泵用于置换炉内气体，换气时间短，用气量少。
技术参数方面，额定功率为120KW，输入电压为三相380V，最高温度可达3000℃，常用温度为2800℃，保护气体为氩气，控温方式为PID自动控制，测温方式为红外测温，进出料方式为PLC程序自动送料，工作方式为推舟式间断送料，连续工作，舟皿尺寸为Φ126X320mm，冷却方式为循环水冷却。
『肆』 电碳厂石墨化过程属于焙烧过程吗
电碳厂的石墨化过程并不属于焙烧过程。焙烧过程通常指的是在高温下对物料进行烧结，以改变其结构和性能，而石墨化过程则是指将非石墨结构的碳材料通过高温处理转变为石墨结构的过程。
在石墨化过程中，焙烧品在2000～3000℃的高温下进行热处理，使得碳微晶的尺寸增大，晶层间距缩小，从而获得石墨电极所需的物理化学性能。这一过程是石墨电极生产的关键工序，其性能在很大程度上取决于石墨化温度。为了提高产品质量，生产高质量石墨电极的温度应达到2800℃以上。然而，这也意味着电力消耗巨大，因为电量的80％左右在石墨化炉中消耗，电力费用约占生产成本的25％～35％。
石墨化炉的类型包括直接加热炉和间接加热炉，以及按位置区分的移动式和固定式石墨化炉。直接加热炉通过电流直接加热焙烧品，而间接加热炉则通过电极或隔墙传递热量。艾奇逊石墨化炉是一种直接加热炉，历史悠久，但在20世纪80年代，串接石墨化炉作为一种节能炉型开始在生产大规格电极的炭素厂中推广使用。
艾奇逊石墨化炉的结构简单，但存在一些问题，如热损失大、能量利用率低，以及生产周期长等。为了解决这些问题，U形石墨化炉和移动式石墨化炉被设计出来。间接加热的连续生产石墨化炉则主要用于生产小型电炭制品。
总的来说，石墨化过程是电碳厂生产石墨电极的关键步骤，它需要精确控制温度和时间，以保证产品的质量。
『伍』 串接石墨化炉简介
串接石墨化炉，也称为lengthwise graphitization furnace，是一种独特的电阻炉设备，其工作原理基于电阻加热。它的设计是将焙烧制品直接连接，形成一个连续的电流传导路径。当电能通过制品时，会转化为热能，促使制品进行石墨化过程。这种技术的起源可以追溯到1896年，由HY．Castner首次发明并申请专利，其设计的核心是将焙烧电极水平放置在炉内，并沿着炉子轴线串接，固定在导电电极之间。为了减少热量的散失，电极周围通常会覆盖保温材料，以保持温度的高效利用。
串接石墨化炉的一大优点是其高效性。当通电后，电流直接流过电极，电极自身的电阻会快速产生热量，使得炉温迅速上升。通常情况下，仅需10小时左右，就能达到石墨化所需的高温条件，显著缩短了生产周期，提高了生产效率。这种炉子在工业生产中，特别是在需要快速石墨化的领域，被广泛应用。