

4)连续式石墨化具有成本、效率、环保等方面的优势,成为产业化探索新方向。连续式石墨化生产过程中没有断电,石墨原料经过一系列的温区从而实现连续石墨化。其原理是先将备好的粒度为1~30 mm的散状石油焦由上料装置送入进料斗,经过干燥、煅烧阶段,将产生的蒸汽和挥发分排出;而后进入高温区完成石墨化;最终进入炉底冷却器,冷却到200~300 ℃时,打开冷却器底部的闸板出料,自然冷却至室温。连续石墨化具备以下优势:

(1)热能利用率更高(连续法25%,艾奇逊法10-15%);
(2)生产辅料节约,设备法几乎不消耗辅料,艾奇逊法没生产1吨产品大概消耗4吨辅料;
(3)废气集中处理,对环境友好,连续法生产过程密闭,由专门的辅机收集处理废气,艾奇逊法是敞开式冶炼环境,无法有效收集废气);
(4)碳排放很低,设备法仅为艾奇逊法碳排放当量的25%;
(5)设备法生产组织模式具有连续性,中间产品“不落地”,节省大量人力、运输运转费用。

5)根据山河智能反馈,行业艾奇逊法平均耗电8000-14000度/吨,而连续法耗电量将比传统艾奇逊法降低30%左右且辅料大大减少。但目前看实现连续石墨化升温至2800度以上相对困难,且由于其生产过程密闭杂质气化易使炉内压力过高。目前贝特瑞、山河智能等企业在尝试突破中。
6)连续化石墨炉是一种高度自动化的新型石墨化装备, 理论研究已经多年,在生产周期、清洁环保方面具有优势,但 是因石墨化炉需要承受近 3000 摄氏度的高温,对石墨化炉耐火层的耗材要求极高,新材料,新装备,两者相辅相成,而在目前材料体系内,在高度自动化装备下,寻求低成本、高效率、 低维护、安全系数高的耐超高温的受热耗材,难度较大。

7)在目 前小炉子的试验阶段,热效率低,电耗远高于成熟的艾奇逊炉子,炉子放大试验目前还难以开展,截至目前,连续化石墨化 炉尚未规模量产应用。厢式炉大幅提高单炉量,降低能耗,头部负极企业逐步导入。石墨化工艺的关键环节之一是装炉,厢式炉工艺相较于坩埚法可以提高单炉装炉量。厢式炉工艺将整个炉芯空间分成若干个等容积腔室,负极材料直接放置于石墨板材所围成的厢体空间中,石墨板材具有导电性,厢体通电后自身发热,在作为负极材料容器的同时能够达到材料加热的目的。厢式炉工艺避免了负极材料重复装入、装出坩埚工作,且由于厢体自身材质及形状特点,厢体之间无需添加保温电阻料,仅需保留厢体四周与炉壁之间的保温材料,增大了炉内负极材料的有效容积及使用效率。根据璞泰来定增回复函,箱式炉工艺可以使单炉有效容积成倍增加,于此同时总耗电量仅增加约10%,从而带来产品单位耗电降低40%-50%左右。与坩埚装填方式相比,厢式法工艺厢板拼接过程精度较高,装料吸料操作难度加大,加热过程需更加精确地控制送电曲线及温度测量,所以整体对石墨化工艺掌握程度及技术优化水平要求较高,目前行业内仅有贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、凯金能源、翔丰华等少数头部企业掌握并规模化使用。

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