【行業】負極-高自供率者得市場(30頁)

影響石墨化的主要因素是原料、溫度、時間、壓力和催化劑等。1)原料:在高溫下容易轉化成石墨的無定形碳稱為易石墨化炭(或稱為可石墨化炭)。石油焦、針狀焦等屬于易石墨化炭。易石墨化炭在炭化制備過程中一般經歷了溶融狀態,其結構中碳分子簇團接近相互平行排列。2)溫度決定著石墨化程度。不同的炭材料,開始石墨化轉變溫度不同。石油焦一般在1700℃就開始進入石墨化,而針狀焦則要在 2000℃左右才能進入石墨化的轉化階段。加熱溫度越高,電阻率越低、相鄰晶層間距越接近理想石墨晶體的0.3354nm,石墨化程度越高。3)時間:石墨化程度和高溫下的停留時間也有一定的關系,石墨化溫度越高,進入石墨化穩定狀態需要的時間越短,保溫時間越長,電阻率越低,石墨化程度就越高。另外,加壓對石墨化有明顯的促進作用;催化劑在一定條件下的添加,可以促進石墨化的進行,如硼、鐵、娃、鈦、鍵、鎂及其某些化合物等。

石墨化工藝的關鍵環節是裝爐。石墨化工藝流程主要包括鋪爐底、砌爐芯、負極材料前驅體及保溫料體裝爐、送電、冷卻、負極材料及副產品出爐、包裝等步驟。對于裝爐環節而言,通過不斷優化爐內加工材料的裝爐方式,爐內空間的使用效率將不斷提高。石墨化加工行業中,企業按照加工物料重量收費,爐內空間使用效率的提高將提升企業盈利能力。

坩堝裝爐法和廂式裝爐法目前廣泛應用。1)坩堝裝爐將待加工的負極材料裝填于圓柱形的石墨坩堝中,再將坩堝擺放于爐內進行加熱,同時需在坩堝間填充石油焦作為導電材料及保溫料使爐內構成電流回路。該技術路線成熟,裝爐料、吸料工序復雜程度及爐內坩堝擺放精度要求適中,可操作性較強。2)廂式爐工藝將整個爐芯空間分成若干個等容積腔室,負極材料直接放在石墨板材所圍成的廂體中,廂體通電后自身發熱,既作為容器也可以加熱。廂式爐對石墨化工藝掌握程度及技術優化水平要求較高,廂板拼接的精度要求高,裝料吸料操作難度加大,加熱過程需更加精確地控制送電曲線及溫度測量。

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