石墨匣钵的起源和应用环境

石墨匣钵

石墨匣钵，是一种耐高温的耐火材料，具有耐火度高、导热系数低等特点。 匣钵是装在窑炉内衬的一个圆筒形容器。 一般有两种：一是用石墨或其他材料制成的石墨匣钵，这种匣钵一般都有多个侧面，用来装烧渣、助烧剂和燃料等。 另一种是用人造石制成的耐火制品，这种匣钵可装烧好的砖，也可作护筒、炉衬等。 用石墨或其他材料制成的匣钵内壁有许多沟槽，其目的主要是为保持耐火材料高温下不失水而设计的。 目前广泛使用的是第二种石墨匣钵，它比第一种大很多，可以装烧各种耐火材料。 目前国内在使用石墨匣钵作为内衬材料的窑炉主要有两类：一类是以日本东丽公司为代表；另一类则是以东北轻合金厂为代表。 由于这两家工厂采用的工艺不同而在生产出了不同质量和规格尺寸的耐火制品之后将这两家工厂生产出的制品一起打包出售给客户，于是出现了不同窑炉制造出来的石墨匣钵在形状上存在很大差别。

• 1.石墨制品在窑炉中的使用条件石墨制品在窑炉中使用时，对温度、气氛和介质都有一定的要求。 从窑炉结构上讲，石墨匣钵与耐火砖有共同的优点，即不会出现裂纹，但其缺点是抗氧化性差。 当使用石墨制品时，窑炉温度在1100℃以下；当使用耐火砖时温度要在1200℃以上；介质流速一般为1~2 m/s。
• 2.窑炉内衬的工作条件窑炉内衬工作条件与耐火材料使用寿命的关系密切，耐火材料在工作温度较高时，使用时间长了易发生碳化，失去耐压强度而导致损毁。 石墨匣钵属于高温产品，其热膨胀系数较低，在窑炉内温度上升到2000℃以上时其体积膨胀的最大值也不会超过3 mm/s。 窑炉内衬在工作中需要保持一定的高温，但是这个高温是一个很难达到的高温水平，因为在窑炉热膨胀量大的情况下会使材料中的水分和气体向外扩散。 所以为了保持材料不失水或者少失水，必须采用高纯石墨和耐火材料。
• 3.石墨匣钵的尺寸与形状为了便于客户对其进行尺寸和形状方面的测量，通常都采用两种方法：一种是直接用电子天平对其尺寸进行称量，然后通过光学显微镜对其进行观察；另一种方法则是采用计算机对其尺寸与形状方面的测量。 在计算机的帮助下，可以很方便地了解到石墨匣钵上各孔、槽及其分布情况，从而可以为客户设计出更加合理而又适合客户要求的石墨匣钵形状。 下面是一些比较典型的例子：
• 4.生产及销售情况平顶山市信瑞达石墨公司的石墨匣钵，产品种类包括：石墨砖、石墨管、碳化硅棒、石墨块等，其销售渠道主要是在日本本土。 而东北轻合金厂生产的石墨匣钵产品种类多，包括：烧结块、烧结砖、预焙阳极衬砌块（石墨砖）等，且这类产品主要是出口。 虽然不同窑炉制造出来的石墨匣钵在形状上存在很大差别，但这些制品都可以一起打包出售给客户。 不过从近几年的销售情况来看，无论是东丽公司还是东北轻合金厂出产的产品都以不同方式销售给不同客户。
• 5.石墨耐火制品在使用过程中的问题和解决办法石墨耐火制品在使用过程中的问题主要有以下几个方面： （1）由于石墨制品导热系数低，使用时容易失水，因此会出现耐火制品的高温膨胀、开裂或剥落。 （2）由于石墨耐火制品抗热震性差，易受热震变形的影响而产生裂纹或剥落。 （3）由于石墨砖导热系数低，因而在受热后容易引起变形和开裂。 （4）石墨耐火制品受侵蚀后，不能直接用手拿起来。