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　　石墨換熱器是傳熱組件用石墨制成的換熱器。制造換熱器的石墨應(yīng)具有不透性﹐常用浸漬類不透性石墨和壓型不透性石墨。石墨換熱器耐腐蝕性能好，傳熱面不易結(jié)垢，傳熱性能良好。但石墨易脆裂，抗彎和抗拉強(qiáng)度低，因而只能用于低壓，即使承壓能力的塊孔狀結(jié)構(gòu)，其工作壓力一般也僅為0.3～0.5兆帕。石墨換熱器的成本高，體積大，使用不多。它主要用于 醋酸和磷酸等腐蝕性介質(zhì)的換熱，如用作醋酸和的冷凝器等。主要用在氯堿化工、石油化工、氟化鹽、鈦白、鋯業(yè) 氯化石蠟、單晶硅氟化工等生產(chǎn)行業(yè)。①塊孔式:由若干個(gè)帶孔的塊狀石墨元件組裝而成。②管殼式：管殼式換熱器在石墨換熱器中占有重要地位，按結(jié)構(gòu)又分為固定式和浮頭式兩種。管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是應(yīng)用最廣的類型。③板式：板式換熱器用石墨板粘結(jié)制成。此外，還有沉浸式、噴淋式和套管式等（見蛇管式換熱器、套管式換熱器）。板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占 地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換 熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90以上。

　　1】石墨電極是指以石油焦、瀝青焦為骨料，煤瀝青為黏結(jié)劑，經(jīng)過原料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機(jī)械加工而制成的一種耐高溫石墨質(zhì)導(dǎo)電材料，稱為人造石墨電極（簡稱石墨電極），以區(qū)別于采用天然石墨為原料制備的天然石墨電極【2】石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青做結(jié)合劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機(jī)加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對(duì)爐料進(jìn)行加熱熔化的導(dǎo)體，根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低，可分為普通功率石墨電極、高功率石墨電極和超高功率石墨電極。石墨電極生產(chǎn)的主要原料為石油焦，普通功率石墨電極可加入少量瀝青焦，石油焦和瀝青焦含硫量都不能超過0.5。生產(chǎn)高功率或超高功率石墨電極時(shí)還需要加針狀焦。鋁用陽極生產(chǎn)的主要原料為石油焦，并控制硫分不大于1.5～2，石油焦和瀝青焦應(yīng)符合國家有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)【3】1)模具幾何形狀的日益復(fù)雜化以及產(chǎn)品應(yīng)用的多元化導(dǎo)致對(duì)火花機(jī)的放電度要求越來越高。石墨電極的優(yōu)點(diǎn)是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分群基火花機(jī)客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅制造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分群基火花機(jī)客戶應(yīng)用石墨電極。(2)石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快于銅電極。比如采用銑削工藝加工石墨，其加工速度較其他金屬加工快2～3倍且不需要額外的人工處理，而銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果采用高速石墨加工中心制造電極，速度會(huì)更快，效率也更高，還不會(huì)產(chǎn)生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅電極的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極的銑削時(shí)間，石墨電極較銅電極快67，在一般情況下的放電加工中，采用石墨電極的加工要比采用銅電極快58。這樣一來，加工時(shí)間大幅減少，同時(shí)也減少了制造成本。(3)石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設(shè)計(jì)不同。許多模具廠通常在銅電極的粗加工和精加工方面有不同的預(yù)留量，而石墨電極則使用幾乎相同的預(yù)留量，這減少了CAD/CAM和機(jī)器加工的次數(shù)，單是這個(gè)原因，就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。

　　【4】(一)石墨材料的加工形式石墨電極的加工主要有三種形式：加壓振動(dòng)法、數(shù)控自動(dòng)成形法和機(jī)械加工方法。(1)加壓振動(dòng)法：加壓振動(dòng)法需要專門機(jī)床，電極母模與電極形狀相反。石墨材料和成形工具在加工時(shí)相對(duì)放置，留有一定的間隙。由水和磨料混合而成的加工液注入其問。在通過加工液的同時(shí)，使石墨和成形工具發(fā)生超聲波振動(dòng)。在磨料沖擊力的作用下，石墨被微量剝離而成所需要的形狀。磨料為SiC、B4C或金剛石，磨料越粗則加工速度越快。機(jī)床工作時(shí)采用密封式和水幕式進(jìn)行加工。適合于批量生產(chǎn)情況用的電火花成形加工。(2)數(shù)控自動(dòng)成形法：數(shù)控自動(dòng)成形法需要專用的石墨電極成形機(jī)，它采用數(shù)控方式，有刀具自動(dòng)調(diào)換裝置，可容納多把刀具。為改善加工環(huán)境，加工石墨電極的四周用水幕包圍，防止石墨粉塵四處分散。另外也可以用濕式加工法，由水溶性切削液防止刀具被磨損和石墨粉塵飛散。機(jī)床具有高性能過濾裝置，可以將切削液和石墨切屑分離，可保證長時(shí)間連續(xù)加工，是石墨電極加工的理想專用設(shè)備，適合于模具用電極加工。但是其價(jià)格較高，在國內(nèi)應(yīng)用還不普遍。(3)機(jī)械加工方法：機(jī)械加工方法為國內(nèi)一般模具生產(chǎn)單位采用的主要方法。石墨材料可以采用車削、銑削、鉆削和磨削的方法進(jìn)行加工。另外，石墨材料在機(jī)械加工時(shí)易產(chǎn)生灰粉飛揚(yáng)，給加工設(shè)備和操作人員帶來不利的影響?！?】(1)生產(chǎn)周期長。普通功率石墨電極的生產(chǎn)周期為45天左右，超高功率石墨電極的生產(chǎn)周期達(dá)70天以上，而需要多次浸漬的石墨電極接頭生產(chǎn)周期更長。(2)能源消耗較高。生產(chǎn)1t普通功率石墨電極需要消耗電能6000kW·h左右，煤氣或天然氣數(shù)千立方米，冶金焦粒和冶金焦粉約1t。(3)生產(chǎn)工序多。生產(chǎn)工序包括原料煅燒、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙燒、浸漬、石墨化和機(jī)械加工等。其生產(chǎn)需要許多專用機(jī)械設(shè)備和特殊結(jié)構(gòu)的窯爐，建設(shè)投資較大，投資回收期較長。(4)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一定數(shù)量的粉塵和有害氣體，需要采取完善的通風(fēng)降塵及消除有害氣體的環(huán)境保護(hù)措施。(5)生產(chǎn)所需炭質(zhì)原料石油焦和煤瀝青等為煉油企業(yè)和煤化工企業(yè)生產(chǎn)加工副產(chǎn)品，原料的質(zhì)量及其穩(wěn)定性難以得到充分的保障，尤其是高功率和超高功率石墨電極生產(chǎn)用針狀焦、改質(zhì)電極瀝青和低喹啉不溶物含量專用浸漬劑瀝青，急需我國石油和煤化工加工企業(yè)的重視和積極配合

　　【6】((1)用于電弧煉鋼爐電爐煉鋼是石墨電極的使用大戶。我國電爐鋼產(chǎn)量約占粗鋼產(chǎn)量的18左右，煉鋼用石墨電極占石墨電極總用量的70～80。電爐煉鋼是利用石墨電極向爐內(nèi)導(dǎo)入電流，利用電極端部和爐料之間引發(fā)電弧所產(chǎn)生的高溫?zé)嵩磥磉M(jìn)行冶煉。(2)用于礦熱電爐礦熱電爐主要用于生產(chǎn)工業(yè)硅和等，其特點(diǎn)是導(dǎo)電電極的下部埋在爐料中，在料層內(nèi)形成電弧，并利用爐料自身的電阻所發(fā)出的熱能來加熱爐料，其中要求電流密度較高的礦熱電爐需用石墨電極，例如每生產(chǎn)1t硅需消耗石墨電極約100kg，每生產(chǎn)1t需消耗石墨電極約40kg。(3)用于電阻爐生產(chǎn)石墨制品的石墨化爐、熔化玻璃的熔窯和生產(chǎn)碳化硅用的電爐等都屬于電阻爐，爐內(nèi)所裝物料既是發(fā)熱電阻又是被加熱對(duì)象，通常，導(dǎo)電用的石墨電極嵌入電阻爐端部的爐頭墻中，用于此處的