Grafitizavimas, kaip pagrindinis gamybos procesas, paprastai atliekamas keturių tipų įranga: „Acheson“ grafitizacijos krosnyje, vidinėje nuoseklioje grafitizacijos krosnyje, dėžinio tipo grafitizacijos krosnyje ir ištisinėje grafitizacijos krosnyje. Konkreti analizė pateikiama toliau:
Achesono grafitizacijos krosnis
Kaip tradicinė pagrindinė įranga, ji naudoja varžinio kaitinimo principą, kad temperatūra pakiltų iki 2 800–3 000 °C, todėl tinka labai gryno grafito gamybai. Šio tipo krosnis pasižymi paprasta ir tvirta konstrukcija. Tačiau ji turi trūkumų, tokių kaip ilgas gamybos ciklas, didelės energijos sąnaudos (maždaug 4 000–4 800 kWh/t) ir mažas efektyvumas. Šiuo metu tokios įmonės kaip „Putailai“ ir „Shanshan“ vis dar plačiai taiko šią technologiją ir pagerino energijos vartojimo efektyvumą optimizuodamos varžinių medžiagų santykį ir patobulindamos izoliacijos struktūrą.
Vidinė serijos grafitizacijos krosnis
Ši krosnis kaitina tiesiogiai per pačius elektrodus, todėl šilumai generuoti nereikia varžinių medžiagų. Ji pasižymi tokiais privalumais kaip didelis šiluminis efektyvumas, trumpas įjungimo laikas (tik 1–2 valandos aukštoje temperatūroje) ir santykinai mažas energijos suvartojimas (maždaug 3 300–4 000 kWh/t). Krosnių tipai yra I tipo, U tipo, W tipo ir slyvų žiedų tipo, o U tipo krosnis yra plačiausiai naudojama. Anglies gamyklos Vokietijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Japonijoje plačiai pritaikė šią technologiją didelių, itin didelės galios grafito elektrodų gamybai. Tačiau maksimali jos krosnies temperatūra (apie 2 800 °C) yra šiek tiek žemesnė nei „Acheson“ krosnies.
Dėžutės tipo grafitizacijos krosnis
Ši technologija naudoja anglies arba grafito plokštes dėžutės struktūrai sukurti, o pati medžiaga naudojama kaip varžinis kaitinimo elementas vietoj tradicinių kokso pagrindu pagamintų varžinių medžiagų. Optimizuojant terminio lauko pasiskirstymą, sumažinamas energijos suvartojimas. Tačiau susiduriama su tokiais iššūkiais kaip medžiagos oksidacija, mažas terminis efektyvumas ir netolygus temperatūros pasiskirstymas krosnyje. Tokios įmonės kaip „Hebei Kuntian“ ir „Shanshan Co., Ltd.“ turi atitinkamus patentus ir pagerino produkto nuoseklumą, pagerindamos dėžutės sandarumą ir optimizuodamos įjungimo kreivę.
Nuolatinė grafitizacijos krosnis
Ši krosnis leidžia nuolat tiekti medžiagą, atlikti aukštoje temperatūroje (2 500–3 000 °C) apdorojimą ir šalinimą. Ji siūlo tokius privalumus kaip didelis gamybos efektyvumas, mažos energijos sąnaudos ir aukštas automatizavimo laipsnis. Temperatūros gradiento valdymas pasiekiamas naudojant varžinį kaitinimą (išorinio kaitinimo metodas) arba medžiagos savaiminį įkaitimą (vidinio kaitinimo metodas). Tačiau vidinio kaitinimo metodas yra sudėtingesnis dėl savaiminio kaitinimo ir medžiagos judėjimo. Tokios įmonės kaip „Kuntian“ ir BTR skatina šios technologijos industrializaciją, kuri ateityje turėtų pakeisti periodinius gamybos režimus.
Pramonės tendencijos ir įrangos pasirinkimo rekomendacijos
- Energijos suvartojimo optimizavimas: vidinės nuosekliosios ir dėžinio tipo krosnys sumažina energijos suvartojimą, sumažindamos varžinių medžiagų naudojimą, o ištisinio veikimo krosnys dar labiau padidina efektyvumą per šilumos atgavimą, taip patenkindamos mažos sąnaudos gamybos poreikį siekiant anglies dioksido neutralumo tikslų.
- Efektyvumo didinimas: Nuolatinio veikimo krosnys leidžia nepertraukiamai gaminti 24 valandas per parą, o vienos linijos našumas siekia iki 10 000 tonų – daugiau nei tris kartus viršija tradicinės įrangos našumą. Dėl to jos tinka didelėms anodinių medžiagų įmonėms.
- Produkto kokybė: „Acheson“ krosnis išlieka pageidaujama aukštos klasės grafito gamybai dėl itin tolygaus temperatūros, o ištisinio veikimo krosnis atitinka griežtus akumuliatorių medžiagų konsistencijos reikalavimus dėl tikslaus temperatūros valdymo.
- Technologinė iteracija: Šiuo metu tiriami ir kuriami nauji procesai, tokie kaip mikrobangų grafitizacija ir plazmos grafitizacija, kurie ateityje gali viršyti 3000 °C temperatūros ribą ir dar labiau sutrumpinti apdorojimo laiką.
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 10 d.