Auswahl von Keramikfasern in verschiedenen Stadien für den Karbonisierungsofen
Das verbesserte Karbonisierungssystem vereinfacht den Prozess. Der Karbonisierungsofen wird von unterirdisch nach oberirdisch verlegt, und die feuerfeste Auskleidung wird von schwer auf leicht geändert. Keramikfasern werden vorwiegend als Auskleidungsmaterial für den Karbonisierungsofen verwendet.
1. Prozess der Kohlenstoffmaterial-Brennung:
1）Niedertemperatur-Vorwärmstufe:
Das Kohlenstoffprodukt wird von Raumtemperatur auf 200 °C erhitzt, wobei die maximale Temperatur 350 °C nicht überschreitet.
2）Mitteltemperatur-Transformationsstufe (Pyrolyse- und Polymerisationsreaktionen):
Die Temperatur des Kohlenstoffprodukts liegt zwischen 200 und 700°C, und die Temperatur im Ofen beträgt etwa zwischen 350 und 850°C. Mit steigender Temperatur beschleunigt sich die Zersetzungsgeschwindigkeit von Steinkohlenteer. Während dieser Stufe erfolgt die Karbonisierung des Bindemittels, und eine große Menge flüchtiger Bestandteile wird ausgestoßen.
3）Hochtemperatur-Karbonisierungsstufe (Graphitisierungsstufe):
In dieser Phase liegt die Temperatur des Kohlenstoffprodukts zwischen 700 und 1000°C, und die Temperatur im Ofen beträgt etwa 850 bis 1300°C. Sobald das gebrannte Produkt Temperaturen über 700°C erreicht, verlangsamt sich die Rate der Steinkohlenteer-Zersetzung und -Verdampfung, und die Karbonisierung des Bindemittels ist im Wesentlichen abgeschlossen.
Die Brenntemperatur in der dritten Phase wird je nach den verwendeten gesinterten Kohlenstoffmaterialien angepasst. Zum Beispiel für Materialien wie Kohlenstoffblöcke, die keine Graphitisierungsstufe benötigen, muss die Brenntemperatur nur 1300°C erreichen. Für Materialien wie Elektroden, die einer Graphitisierungsbehandlung bedürfen, muss die Sintertemperatur höher sein, etwa 1200°C. Was Materialien wie Kohlenstoffwiderstände betrifft, die einen hohen Widerstand benötigen, ist ihre Sintertemperatur relativ niedriger und muss nur 1000°C erreichen.
2. Verschiedene Faser-Wärmedämmmaterialien erforderlich für den Karbonisierungs-Ofen bei unterschiedlichen Temperaturbereichen:
a) Niedertemperatur-Vorheizstufe: Standard keramisches Fasermaterial.
b) Mitteltemperatur-Transformationsstufe (Pyrolyse und Polymerisationsreaktion): Hochreines keramisches Fasermaterial.
c) Hochtemperatur-Karbonisierungsstufe (Graphitisierungsstufe): Zirkonoxid-haltige keramische Fasermaterialien oder Verbundwerkstoffe aus polykristallinen feuerfesten Fasermaterialien.
Vorteile der Verwendung von Keramikfaser als Isolierauskleidung für den Karbonisierungs-Ofen:
a) Leichtgewichtig mit geringer Wärmeabsorption, etwa 1/20 im Vergleich zu schweren feuerfesten Ziegeln und 1/10 im Vergleich zu leichten feuerfesten Ziegeln.
b) Extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit, was zu spürbaren energieeinsparenden Effekten führt.
c) Einfache und bequeme Bauweise ohne Notwendigkeit für Trocknung und Aushärtung.
d) Beständig gegen schnelle Erwärmung und Abkühlung.