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石墨化即石墨产品的热处理

2021-10-23 08:18:15

石墨化,即石墨产品的热处理,通过高温使原本分布杂乱无章的碳原子整齐排列,石墨化过程是在高温作用下,碳材料经“微晶”增长由碳网的二维结构向三维有序结构转变的过程。石墨化工艺是炭石墨类材料生产的重要工艺,石墨化度是其加工材料的重要指标。

石墨化温度大致可分为两个阶段,第yi阶段是在1000-1800℃之间进行,第二阶段在1800-3000℃之间,2000℃以上是碳原子微晶结构产生变化的关键阶段,不同的石墨材料对石墨化要求的温度也有不同。

石墨化按照加热方式可分为直接法和间接法,按照运行方式可分为间歇式和连续式。要对材料进行石墨化,就要用到加工设备——石墨化炉。

石墨化即石墨产品的热处理



石墨化设备按不同的方式分为两大类:即按加热方式分为直接加热炉和间接加热炉。直接加热炉以待受热处理的物料直接作为发热体;间接加热炉是物料只是受热体,热量来自于物料外围的发热体。

按运行设计方式分类分为艾奇逊石墨化炉、内串式石墨化炉、真空石墨化炉、连续式石墨化炉以及箱体式石墨化炉五种主要类型。

石墨化即石墨产品的热处理


石墨化加工成本主要受坩埚、电阻料等直接材料、人工费用、折旧以及水、电费影响,其中电费占比Z高,约占石墨化成本60%。通常1吨石墨化产能需耗费1.2-1.4万度电,石墨化属于高能耗工艺。

石墨化生产周期和建设周期都较长,一般生产周期需要一个月左右,建设周期则至少需要半年至1年时间,因此石墨化产能的释放周期较长。

由于单位电价低廉,内蒙古是国内石墨化产能重要集聚地,约占全国总产能46%,剩余产能则分布在四川、山西、云南等地区。基于各地政府能耗控制政策、环评压力、频繁限电及电费上涨等原因,石墨化产能释放及扩张均不及预期,企业开工率也受到一定限制,导致供给缺口越拉越大,价格也连创新高。

石墨化是石墨电极和人造石墨负极材料生产的关键工序,电极的石墨化加工费用相较负极更低,经过价格的不断调整,目前大直流石墨化加工费在5200元/吨,负极石墨化加工费均价在2.2-2.6万元/吨,后续价格上调空间仍存。


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