連續式高溫反應石墨提純裝備與工藝

胡祥龍， 湯 賢， 周岳兵， 戴 煜， 黃啟忠

(1.中南大學 粉末冶金國家重點實驗室,湖南 長沙410083；2.湖南頂立科技有限公司,湖南 長沙410118)

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連續式高溫反應石墨提純裝備與工藝

胡祥龍1,2， 湯 賢2， 周岳兵2， 戴 煜2， 黃啟忠1

(1.中南大學 粉末冶金國家重點實驗室,湖南 長沙410083；2.湖南頂立科技有限公司,湖南 長沙410118)

一種新型連續式高溫石墨提純熱工裝備，通過高溫傳動裝置驅動石墨粉在提純過程中運動，實現工業化連續提純。該設備的自動進出料技術保證石墨在提純過程中不斷供給與收集，且反應氣體不泄露；爐膛采用多區控溫，溫度分布均勻性控制為±5℃；保溫材料采用迷宮式錯層搭接結構，防止熱散失；尾氣處理系統采用四級收集裝置，對尾氣、焦油、粉塵等進行分開收集處理。將該石墨提純爐應用于高溫反應法石墨提純，石墨的純度從初始的88.2%提高至99.5%，提純速率為90 kg/h，達到了連續量產高純石墨的要求，對開發下一代工業化石墨提純裝備和技術具有重要的實際意義。

石墨純度; 熱處理爐; 進出料; 溫度控制; 密封性; 尾氣處理

1 前言

石墨特殊的結構和優異的抗腐蝕、抗輻射、導電、導熱、自潤滑、耐高低溫等性能使得其在航空航天[1]、新能源[2]、核能[3,4]、電子[5]、冶金[6]、復合材料[7]等領域具有重要的應用。中國是石墨生產大國，儲量居世界首位[8,9]，但石墨提純技術還相對落后，特種高純石墨(如核石墨[10])還主要依賴于進口。天然石墨一般含有SiO2、A12O3、MgO、CaO、H2O、S、Fe2O3，以及H、N、CO2、CH4、NH3等多種雜質[11-13]，因此純度較低、很少能直接使用。對天然石墨進行提純是應用的必要前提，獲得連續量產的高純石墨則是國家的戰略需求。……