炭材料石墨化炉铜电极组件的优化改进
2021-12-29刘维鹏王茜茜康文杰张灵玉赵松邢如鹏侯卫权
炭素 2021年4期
关键词:复合材料
刘维鹏,王茜茜,康文杰,张灵玉,赵松,邢如鹏,侯卫权
(西安超码科技有限公司,西安 710025)
1 前言
炭/炭复合材料是炭纤维及其织物增强炭基复合材料,其具有比重轻、比强度大、热膨胀系数小、耐高温和抗热蠕变性能好等优点, 广泛应用在航空、航天和民用等领域[1-5]。
石墨化是制备炭/炭复合材料并使其获得相应性能的重要工序之一,对炭/炭复合材料具有这五种作用: (1)实现炭材料的相结构从过渡相向石墨结构相的转变;(2)可以排除炭/炭复合材料内部的杂质,提高纯度;(3)提高和稳定炭/炭复合材料的性能;(4)改善和提高炭/炭复合材料的可机加性;(5)改善和提高致密效率。
炭素工业,尤其是电极生产中大多数采用接触电阻加热方式对工件进行石墨化,而炭/炭复合材料的石墨化通常采用辐射加热或感应加热的方式来加热工件。我司石墨化炉是在一定的真空或惰性气氛条件下,利用石墨发热体将炉内工件加热到规定温度,从而实现对炉内工件进行高温处理。该石墨化炉主要由炉体系统、电气系统、真空系统、冷却系统、供气系统等组成,需在水、电、气正常供应的前提下才能安全运行。
2 故障现象和原因分析
目前我司石墨化炉的引电核心元件(铜电极)共12根,其材质为紫铜,总长约500 mm,均布于炉底左右两侧。铜电极顶部通过螺纹连接与石墨电极相接,铜电极伸出炉腔与外部电源相通,且其底部(内部盲孔的开口处)安装可通冷却水的铜电极冷却水嘴。
该铜电极所搭接的活动法兰通过8个绝缘处理的螺栓与炉底固定法兰固定在一起。……
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