石墨的用途
由于石墨具有許多優(yōu)良的性能,因而在冶金、機(jī)械、電氣、化工、紡織、國(guó)防等工業(yè)部
門獲得廣泛應(yīng)用。
作耐火材料
石墨設(shè)備的一個(gè)主要用途是生產(chǎn)耐火材料,包括耐火磚,坩堝,連續(xù)鑄造粉,鑄模芯,鑄模
洗滌劑和耐高溫材料。近年來(lái),耐火材料工業(yè)中兩個(gè)重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐
內(nèi)襯中被廣泛應(yīng)用,以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應(yīng)用。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相連,全世界煉鋼業(yè)約消耗的耐火材料。
鎂碳磚鎂碳耐火材料是年代中期,石墨吸收器由美國(guó)研制成功,年代,日本煉鋼業(yè)開始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉中。目前在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。年代初,鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯。
鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續(xù)鑄造、扁鋼坯自位輸管道的堡罩,水下噴
管以及油井爆破筒等。在日本用連續(xù)鑄造生產(chǎn)的鋼占總生產(chǎn)量的以上,英國(guó)為
。
坩堝及有關(guān)制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關(guān)制品,例如坩堝、曲
頸瓶、塞頭和噴嘴等,具有高耐火性,低的熱膨脹性,熔煉金屬過程中,受到金屬浸潤(rùn)和沖刷時(shí)亦穩(wěn)定,高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的傳導(dǎo)性,所以石墨坩堝及其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。傳統(tǒng)的石墨粘土坩堝用含碳量大于的鱗片石墨制造,通常石墨鱗片應(yīng)大于目(-篩),而目前國(guó)外在坩堝生產(chǎn)技術(shù)中的重要改進(jìn)是,所用石墨的類型、鱗片大小和質(zhì)量有了更大的靈活性其次是用碳化硅石墨坩堝替代了傳統(tǒng)的粘土石墨坩堝,這是隨著煉鋼工業(yè)中恒壓技術(shù)的引進(jìn)而產(chǎn)生的。采用恒壓技術(shù)還可以使小鱗片石墨得到應(yīng)用,在粘土石墨坩堝中,含碳量達(dá)的大鱗片石墨約占/,而在碳化硅石墨坩堝中,大鱗片成分的含量?jī)H占,石墨的含碳量降為。
煉鋼
石墨換熱器和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍
南通科興石墨設(shè)備有限公司是由多位多年從事石墨設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的專業(yè)工程技術(shù)人員合作創(chuàng)建的:集石墨設(shè)備系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售、維修、服務(wù)、防腐施工為一體的科技型技術(shù)企業(yè)。歡迎來(lái)電咨詢選購(gòu)!
使用石墨電極時(shí)應(yīng)該注意的要點(diǎn)
采取石墨電極確實(shí)具有很多優(yōu)勢(shì),但是如何將這種材料優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到更佳,真正做到提高效率、降低成本、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,這些問題不僅僅是石墨生產(chǎn)商考慮的問題,更是石墨的使用者要慎重對(duì)待的問題。那么在應(yīng)用石墨材料的時(shí)候首先應(yīng)該解決哪些問題呢?
(1)除塵:由于石墨是細(xì)顆粒結(jié)構(gòu),在機(jī)械加工時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,對(duì)工廠環(huán)境有較大影響;此外,粉塵對(duì)設(shè)備的影響主要體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備電源的影響上,由于石墨的導(dǎo)電性非常好,進(jìn)入電源箱后,容易造成電源短路等故障;因此建議配備石墨專用加工機(jī)進(jìn)行加工。但是由于石墨專用加工設(shè)備投資成本較大,很多企業(yè)在此方面均比較謹(jǐn)慎。在這樣的情況下,可以采取以下幾種解決方案:
1)石墨電極外協(xié):隨著石墨在模具行業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛,越來(lái)越多的模具代工(OEM)企業(yè)也紛紛導(dǎo)入了石墨電極的代工業(yè)務(wù),在此方面,上海東洋炭素有限公司也于2005年導(dǎo)入此項(xiàng)業(yè)務(wù),公司目前擁有4臺(tái)MAKINO石墨專用加工設(shè)備,為廣大模具企業(yè)代加工石墨電極。
2)浸油后加工:購(gòu)買石墨后,先在火花油中浸泡一段時(shí)間(具體根據(jù)石墨的體積來(lái)判斷),然后在放到加工中心中進(jìn)行加工,這樣,石墨粉塵便不會(huì)亂飛,而是往下掉。這樣對(duì)設(shè)備和環(huán)境的影響會(huì)降到更低。
3)改裝加工中心:所謂改裝,主要是在普通的加工中心上加裝吸塵器。
(2)機(jī)械加工中的崩角:由于石墨比銅更脆,如果用加工銅電極的方法來(lái)加工石墨的話,容易造成電極崩角,尤其是在加工薄筋電極時(shí)。在此方面,東洋炭素積累了大量的加工經(jīng)驗(yàn),可以為模具廠家提供免費(fèi)的技術(shù)支持。主要是通過刀具選擇,走刀的方式,以及加工參數(shù)的合理配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(3)放電加工時(shí)的放電間隙:與銅不同的是,由于石墨電極放電速度更快,單位時(shí)間內(nèi)腐蝕出來(lái)的加工渣更多,如何有效排渣成為一個(gè)問題;因此,要求放電間隙比銅更大些。一般而言,在設(shè)置放電間隙時(shí),石墨的放電間隙比銅要大10~30%。
(4)正確認(rèn)識(shí)其不足:除了粉塵外,石墨還存在一些不足。比如在加工鏡面模具時(shí),相較于銅電極,石墨電極更不容易達(dá)到理想效果,而要達(dá)到較好的表面效果,則需選擇顆粒度最細(xì)的石墨,而這種石墨的成本往往比一般石墨要高4~6倍。另外,石墨的再利用性較低,由于生產(chǎn)工藝的關(guān)系,石墨只有很少一部分才能用于再生產(chǎn)和利用。電火花加工后的廢棄石墨暫時(shí)無(wú)法進(jìn)行再利用,因此對(duì)企業(yè)的環(huán)境管理帶來(lái)一定的考驗(yàn),在此方面,東洋炭素可以為客戶進(jìn)行免費(fèi)回收廢棄石墨,以免給客戶的環(huán)境認(rèn)證帶來(lái)困擾。
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石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)
石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨設(shè)備的主要用途之一。
作導(dǎo)電材料
石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來(lái)作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊
圈、電話零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用最廣,在冶煉各種合金鋼、鐵合金時(shí),使用石墨電極,這時(shí)強(qiáng)大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū),產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度升高到左右,從而達(dá)到熔煉或反應(yīng)的目的。此外,在電解金
屬鎂、鋁、鈉時(shí),電解槽的陽(yáng)極也用石墨電極。生產(chǎn)剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。電氣工業(yè)中所使用的石墨,對(duì)粒度和品位要求很高。如堿性蓄電池和一些特殊的電碳制品,要求石墨粒度控制在目目范圍內(nèi),品位以上,有害雜質(zhì)(主要是金屬鐵)要求在以下。電視機(jī)顯像管所用的石墨,粒度要求在以下。作耐磨和潤(rùn)滑材料石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在-溫度并在很高的滑動(dòng)速度下(/)不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承,它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),勿需加入潤(rùn)滑油,石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。
作耐腐蝕材料
石墨換熱器具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn),而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)
部門,可節(jié)省大量的金屬材料。0作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料由于石墨的膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器皿的鑄模,使用石
墨后,黑色金屬得到的鑄件尺寸精準(zhǔn),表面光潔,成率高,不經(jīng)加工或稍作加工就可使用,因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓耐燒結(jié)用的舟皿。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等,都是用高純石墨加工而成的。此外,石墨還可以作真空冶的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管、棒、板、格棚等元件。
1用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)石墨吸收器
第1章石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)概述
石墨具有良好的中子減速性能,最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中,鈾—石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)定、耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高,雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個(gè)(為百萬(wàn)分之一),特別是其中硼的含量應(yīng)小于。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,導(dǎo)彈的鼻錐,宇宙航行設(shè)備的零件,隔熱材料和防射線材料
作防垢防銹材料
石墨能防止鍋爐結(jié)垢,有關(guān)單位試驗(yàn)表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用),能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐和防銹。
石墨設(shè)備新用途
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)石墨也開發(fā)了許多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨,是年代開發(fā)的一種新的石墨制品。美國(guó)研究成功柔性