Graphitisierungsprozess

Der Graphitisierungsprozess variiert je nach Ofentyp; im Folgenden werden der Acheson-Graphitisierungsofen und der Kastengraphitisierungsofen als Beispiele herangezogen:
Acheson-Graphitisierungsofenverfahren
Ofenbeladung
Verlegen des Ofenbodens: Legen Sie den Ofenboden mit 600 mm dickem Widerstandsmaterial aus.
Ofenkern: Die Stahlplatte wird mithilfe des Krans vom oberen Ende der Werkstatt in den Ofen transportiert und dient dort zur Bildung eines rechteckigen Ofenkerns. Eine 200 mm dicke Schicht aus wärmebeständigem Material wird als Bodenplatte in den Ofenkern eingebracht. Anschließend wird der Tiegel gleichmäßig im Ofenkern platziert und der Zwischenraum um den Tiegel sowie ober- und unterhalb mit wärmebeständigem Material aufgefüllt und verdichtet. Zwischenraum zwischen Ofenkern und Ofenwand: Nachdem alle Tiegel in den Ofen eingesetzt sind, wird der Zwischenraum zwischen Ofenkern und Ofenwand mit wärmebeständigem Material in einer Dicke von mindestens 600 mm aufgefüllt. Dabei wird die Stahlplatte um den Ofenkern herum schrittweise entfernt.
Das Dach des Ofens abdecken: Die Oberseite mit einer 600 mm dicken Schicht aus widerstandsfähigem Material abdecken und die Stahlplatte um den Kern des Ofens entfernen.
Leistung
Anschlusselektrode: Nach Abschluss des Beladens hängen Sie die Stromschiene an beiden Seiten des Ofens auf, verbinden die leitfähige Elektrode mit der Stromschiene und schalten den Ofen nach bestandener Prüfung ein.
Temperaturregelung: Nach dem Einschalten wird das Kühlwasserventil durch die Wärme der leitfähigen Elektrode allmählich geöffnet, um diese zu kühlen. Der Ofen wird entsprechend der vorgegebenen Anlauf- und Steigleistung bestromt, und die Ofentemperatur wird mit einem Pyrometer überwacht. Der Aufheizvorgang ist im Wesentlichen in drei Phasen unterteilt: In der ersten Phase steigt die Temperatur von Raumtemperatur auf etwa 1250 °C; in der zweiten Phase steigt sie von 1250 °C auf 2100 °C; in der dritten Phase steigt sie von 2100 °C auf 2800 °C.
Kühlung
Indirekte Kühlung: Nach einem Stromausfall kann der Graphitisierungsofen aufgrund der fehlenden Möglichkeit zur direkten Abführung der Hochtemperaturmaterialien nur durch indirekte Kühlung auf unter 100 °C über das Umwälzkühlsystem gereinigt werden. Um zu verhindern, dass der Temperaturgradient im Ofen die Produktleistung beeinträchtigt, muss die Schutzschicht des Ofens mit kaltem Wasser gefüllt werden, um die indirekte Umwälzkühlung zu beschleunigen. Ofenreinigung
Absaugen des Deckmaterials: Sobald die Temperatur des oberen Deckmaterials unter 100°C gesunken ist, öffnen Sie den Ofendeckel und saugen Sie das obere Deckmaterial mithilfe der Absaugvorrichtung ab, um die Tiegelschicht freizulegen.
Den Tiegel herausnehmen: Nachdem die Tiegelschicht vollständig abgekühlt ist, wird der Tiegel mit einem Ofenkran herausgenommen, um die untere Füllschicht freizulegen.
Füllmaterial sammeln: Sobald das untere Füllmaterial auf unter 100°C abgekühlt ist, wird es mit einer Absaugvorrichtung aus dem Ofen entfernt und der Ofen schichtweise gereinigt.
Gebacken
Pumpen: Der Ofentiegel nutzt eine Unterdruck-Saugvorrichtung, um das Lithium-Ionen-Anodenmaterial im Tiegel zum Hochbehälter zu pumpen und es dem nächsten Siebprozess zuzuführen.
Prüfung der Tiegel: Die Tiegel werden geprüft, Tiegel, die den Produktionsanforderungen entsprechen, werden weiterverwendet, und kaputte Tiegel werden als Feststoffabfall verkauft.
Graphitisierungsverfahren vom Kammertyp
Ofenbeladung
Kammeraufteilung: Der gesamte Ofenkernraum wird in mehrere gleich große Kammern unterteilt, und das Anodenmaterial wird direkt in den von Graphitplatten umgebenen Kammerraum gegeben.
Widerstandsmaterial anbringen: Da der Widerstand des Widerstandsmaterials viel größer ist als der des Brennguts, wird das Brenngut hauptsächlich durch das Widerstandsmaterial erwärmt, und es muss ein Isoliermaterial zwischen der Umgebung des Behälters und der Ofenwand angebracht werden.
Aktivierte Erhitzung: Bei Aktivierung ist die Graphitplatte elektrisch leitfähig, und der Ofenkörper erwärmt sich selbst. Dadurch wird das Material erhitzt, während er gleichzeitig als Behälter für Anodenmaterialien dient. Durch Steuerung der Leistungsübertragungskurve und Temperaturmessung wird die Temperatur im Ofen schrittweise erhöht, bis das Material schließlich auf über 2800 °C erhitzt und graphitisiert wird.
Kühlung
Natürliche Abkühlung: Nach Abschluss des Erhitzungsprozesses kühlt das Material auf seine normale Temperatur ab.
Gebacken
Entladung: Nach Abschluss der Abkühlung die Ofentür öffnen und das graphitierte Material entnehmen.