فرن مفاعل الكربون هو المعدات الأساسية لإنتاج أقطاب الجرافيت ، وأنودات الألومنيوم وغيرها من المنتجات. تتمثل وظيفتها في فحم الكوك الموثق (مثل قطران الفحم) من خلال المعالجة الحرارية عالية الحرارة (عادة 800 ~ 1300 درجة) لتحسين القوة الميكانيكية وتوصيل المنتج. نظرًا لأن عملية التحميص تتضمن ظروف عمل قاسية مثل ارتفاع درجة الحرارة ، وتقليل الغلاف الجوي ، وتآكل الغلاف الجوي المتقلبة ، وما إلى ذلك ، يؤثر اختيار الطوب الحراري بشكل مباشر على عمر الفرن واستهلاك الطاقة وجودة المنتج.
ظروف عمل أفران مفاعل الكربون: ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي والأكسدة القوية. وفقًا لطريقة التدفئة والهيكل ، يتم تقسيم فرن مفاعل الكربون بشكل رئيسي إلى: فرن تحميص الحلقة (يستخدم في الغالب للإنتاج على نطاق واسع) وفرن النفق (مناسب لمنتجات الكربون الصغيرة والمتوسطة الحجم أو الخاصة). تتكون أفران تحميص الحلقة من غرف فرن متعددة مرتبة في حلقة ، ويتم تسخينها بواسطة قنوات النار ، ويتم إعادة تدوير غاز المداخن. المزايا هي الكفاءة الحرارية العالية ، ومناسبة للإنتاج المستمر ، والقدرة الإنتاجية الكبيرة (مثل تحميص الأنود من الألومنيوم). العيوب عالية الاستثمار والتحكم في منحنى ارتفاع درجة الحرارة المعقدة. تتحرك منتجات نفق فرن في سيارة الفرن وتمر عبر مناطق التسخين المسبق والتحميص والتبريد بدورها. مزاياها هي التحكم الدقيق في درجة الحرارة ومناسبة للإنتاج متعدد الساقين. العيوب عالية استهلاك الطاقة وتكاليف الصيانة المرتفعة. لذلك ، عند اختيار الطوب الحراري ، يجب النظر في ظروف التشغيل المحددة لفرن المفاعل بالكامل. في ظل التأثير المستمر لدرجة الحرارة المرتفعة ، يمكن أن ترتفع ذروة درجة الحرارة إلى أعلى من 1300 درجة ، مما يتطلب طوب النار الحراري عدم تليين أو تذوب.
The selection of refractory bricks for Carbon reactor furnace requires comprehensive consideration of factors such as temperature, atmosphere, mechanical load and chemical erosion: High temperature zone (>1300 درجة): يعد كربيد السيليكون جنبًا إلى جنب مع طوب نيتريد السيليكون خيارًا مثاليًا ، لكن التكلفة مرتفعة. منطقة درجة الحرارة المتوسطة (800 ~ 1300 درجة): طوب الألومينا العالي لديها أفضل أداء التكلفة وتحتاج إلى التحكم في المسامية. جوهر مكافحة الكربور: المسامية المنخفضة (أقل من أو تساوي 15 ٪) + مادة خاملة كيميائيًا (مثل SIC) هي المفتاح.
تحليل خصائص كل نوع من الطوب من فرن تحميص الكربون:
مزاياطوب ألومينا عالية: التكلفة المنخفضة ومقاومة درجة حرارة عالية (حرارة أكبر من أو تساوي 1770 درجة).
العيوب: مقاومة الصدمة الحرارية العامة ، عرضة للتكسير تحت الضغط الحراري على المدى الطويل.
قابلة للتطبيق: جدار الفرن وسقف الفرن وغيرها من المناطق التي لا تتأثر بشكل مباشر.
مزاياسيليكون كربيد الطوب(كذا): الموصلية الحرارية الجيدة (15 ~ 20 W/M · K) ، ومقاومة الصدمة الحرارية القوية ، ومقاومة تآكل CO/ASPHALT.
العيوب: ارتفاع السعر (3 ~ 5 مرات من الطوب عالي الأليومينا) ، ومقاومة الأكسدة السيئة قليلاً في درجات حرارة عالية (نيتريد السيليكون جنبا إلى جنب مع الطوب الحراري كذا مطلوب للتحسين).
قابلة للتطبيق: مناطق تجوب درجات الحرارة العالية مثل قنوات الإطفاء وغرف الاحتراق.
مزايا الطوب الخفيف للوزن: الموصلية الحرارية المنخفضة (0.3 ~ 0.5 واط/م · ك) ، مما يقلل من تبديد الحرارة لجسم الفرن.
العيوب: لا يمكن أن تتعرض قوة منخفضة بشكل مباشر للنيران ذات درجة الحرارة العالية. قابلة للتطبيق: طبقة عزل الفرن ، تستخدم بالاشتراك مع الطوب أو الطوب عالي الألومينا.
يعتمد أداء فرن مفاعل الكربون على اختيار المواد الحرارية والتحكم في درجة الحرارة وإدارة الصيانة. يمكن أن يؤدي اختيار معقول للمواد الحرارية مثل الطوب عالي الأليوم وطوب كربيد السيليكون وتحسين عمليات التحميص إلى تحسين جودة المنتج بشكل كبير ويطيل عمر جسم الفرن.
