用艾奇逊炉在不同温度提纯碳纳米管

利用艾奇逊炉分别在3 000℃和2 800℃下进行碳纳米管的提纯实验。利用ICP、EDS、TGA检测了提纯碳纳米管的主要催化金属含量、灼烧残余物含量;用四探针薄膜电阻仪检测其电阻率;利用SEM、XRD、FT-IR研究了不同温度提纯碳纳米管的组织结构变化和表面特点。研究结果表明,艾奇逊炉在不同温度下提纯的碳纳米管都可以有效降低碳纳米管粉体中的催化金属含量和灼烧残余物含量,满足动力电池导电剂要求。与原生碳纳米管比较,3 000℃提纯的碳纳米管的电阻率显著下降,石墨晶化程度提高;而2 800℃提纯的碳纳米管的电阻率略有提高,石墨晶化程度变化不大,表面官能团数量减少。

艾奇逊炉提纯碳纳米管的组织结构性能表征

碳纳米管作为锂离子电池正极导电剂已经在中国得到了普遍应用,作为电池导电剂的碳纳米管需要提纯处理。本文研究了利用艾奇逊炉对化学气相沉积的碳纳米管在3 000℃进行提纯处理后的组织结构和电学性能,利用扫描电子显微镜(SEM),电子能谱仪(EDS),等离子体发射光谱仪(ICP),红外光谱仪(FT-IR),热重分析仪(TGA),X射线光电子谱仪(XPS),拉曼光谱分析仪,四探针薄膜电阻仪对艾奇逊炉提纯的碳纳米管进行了检测。结果表明高温提纯的碳纳米管的含铁量可降低到71ppm,氧化物含量低于0.45wt%,晶格缺陷大幅减少,石墨组织结构完整,表面官能团少,具有体积电阻率0.050~0.035Ω·cm,作为电池电极的导电材料,可以用于动力电池正极。

艾奇逊炉石墨电极的结构热场分析

采用数值模拟的方法对艾奇逊碳化硅合成炉中的石墨电极进行热场分析,同时研究了杂质颗粒对于电极的影响。研究表明电极上温度分布基本均匀,除与炉芯直接相连部分外,大部分温度维持在90~150℃。同时可以看出电极中杂质粒子的存在会造成明显的温度梯度,随着杂质粒子粒径的增加温度梯度也在增加,生产中可在电极表面进行抗氧化喷涂处理,提高电极的纯净度从而延长电极使用寿命。

艾奇逊石墨化炉炉温分布特性的仿真研究

在分析炉内电热特性的基础上,采用C#程序语言建立了通用的石墨化炉热-电耦合数学模型软件,通过大规模的数值模拟计算,研究操作参数对石墨化炉内温度分布和演变的影响。仿真结果表明,选取合适的焙烧品放置位置和堆垛数能确保焙烧品温度均匀,提高整个炉子的成品率。其次,递减的供压曲线使得焙烧品温度更高更均匀。

艾奇逊石墨化炉裂纹废品产生原因分析及改进措施

主要介绍了大同能源发展有限公司炭素分公司针对2005年艾奇逊石墨化炉发生的一系列裂纹废品事故所进行的有关调查分析及采取的改进措施,并以2006年的运行结果对所采取措施进行了验证。

基于模糊PID的石墨化炉温度控制系统

为解决具有大惯性、时变性和滞后性等特点的石墨化炉的温度控制问题,设计了基于模糊PID的温度控制系统。该系统以工控机为上位机,PLC为下位机,设计了人机界面,实现了对生产过程中石墨化炉温度的实时监控,达到了节省电能的要求。

艾奇逊石墨化炉的停炉判断

现阶段艾奇逊石墨化炉均采用定功率配电的功率送电曲线来控制炉芯温度的上升速率,以累计电量最终达到计划电量为停电依据,这种方法有很多缺陷。理想的停炉方式应根据石墨化后期炉阻变化、最小炉阻持续时间和电量单耗准确判断石墨化停炉的最佳时机,在确保产品质量的前提下,节约电量,降低生产成本。

基于模糊PID的石墨化炉温度控制系统

为解决具有大惯性、时变性和滞后性等特点的石墨化炉的温度控制问题,设计了基于模糊PID的温度控制系统。该系统以工控机为上位机,PLC为下位机,并设计了人机界面,实现了对生产过程中石墨化炉温度的实时监控,达到了节省电能的要求。

电极石墨化烟气中二氧化硫浓度的探讨

针对电极在石墨化过程中产生的SO_(2)理论计算与实测浓度存在的差异展开讨论,从串接石墨化炉和艾奇逊石墨化炉的生产过程分析SO_(2)生成的机理,得出原料中析出的S未被完全氧化生成SO_(2),SO_(2)的生成曲线与S的析出曲线无关,并分析出石墨化过程中烟气中产生SO_(2)的真实情况。