耐高溫性能的核心優(yōu)勢(shì)。材料特性石墨的熔點(diǎn)高達(dá) 3850±50℃，沸點(diǎn) 4250℃，超高溫下重量損失和熱膨脹系數(shù)極小。溫度升高時(shí)，石墨強(qiáng)度反而增加（2000℃時(shí)強(qiáng)度翻倍），確保高溫下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。自潤滑與耐磨性。石墨軸承無需額外潤滑，減少高溫下潤滑劑失效風(fēng)險(xiǎn)，延長使用壽命。鱗片結(jié)構(gòu)降低摩擦系數(shù)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)磨損率顯著低于金屬軸承?；瘜W(xué)穩(wěn)定性。耐酸、堿、有機(jī)溶劑腐蝕，適用于化工、食品等對(duì)清潔度要求高的領(lǐng)域。
應(yīng)用場(chǎng)景與選型建議。極端高溫環(huán)境（≥500℃）優(yōu)先選擇電化石墨級(jí)軸承，并確保在真空或保護(hù)氣氛下使用，以發(fā)揮其1000℃的耐溫潛力。典型應(yīng)用：火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆、高溫真空爐等。中高溫工業(yè)場(chǎng)景（350-500℃）選用炭素級(jí)或金屬石墨級(jí)軸承，平衡成本與性能。典型應(yīng)用：石油化工泵、鋼鐵冶煉設(shè)備、陶瓷窯爐等。高速重載條件。需綜合評(píng)估耐磨性，可考慮復(fù)合材料軸承（如石墨-陶瓷復(fù)合），兼顧耐溫與承載能力。
]]>不同石墨電極所需的石墨化溫度：生產(chǎn)普通功率石墨電極時(shí)，產(chǎn)品應(yīng)到達(dá)的石墨化溫度為2500℃左右,生產(chǎn)高功率石墨電極(電阻率為6~7 m0m)時(shí),產(chǎn)品應(yīng)到達(dá)的石墨化溫度為 2600~2800℃，而生成超高功率石墨電極(電阻率為4.5~6um)時(shí),產(chǎn)品應(yīng)到達(dá)的石墨化溫度為2800~3000℃。
碳材料的石墨化過程實(shí)際上是一個(gè)溫度控制過程，按溫度特性劃分，大致可以分為3個(gè)階段:重復(fù)焙燒階段。室溫至1250℃為重復(fù)焙燒階段。經(jīng)過1250℃左右焙燒的炭壞具有一定的熱電性能和耐熱沖擊性能，采用較快的升溫速率，使焙燒品在石墨化初期完成預(yù)熱過渡階段，炭壞結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生很大的變化，制品本身也不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
嚴(yán)控升溫階段。1250~1800℃為升溫重點(diǎn)控制階段。在此石墨化關(guān)鍵溫度區(qū)間內(nèi)，炭坯的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成發(fā)生了很大的變化，無定形碳的亂層結(jié)構(gòu)有逐漸向石晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，同時(shí)伴隨著無定形碳微晶結(jié)構(gòu)邊緣結(jié)合的不穩(wěn)定低分子烴類和雜質(zhì)元素集團(tuán)不斷地分解逸出，并產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷,也促使熱應(yīng)力相對(duì)集中,極易產(chǎn)生裂紋廢品。為減緩熱應(yīng)力的作用，防止熱應(yīng)力過于集中，避免炭坯產(chǎn)生裂紋，同時(shí)也為了保持一定的保溫時(shí)間，應(yīng)該嚴(yán)格控制此階段的升溫速率。
自由升溫階段。1800℃至石墨化最高溫度為自由升溫階段。在此溫度區(qū)間，碳材料的石晶體結(jié)構(gòu)雛形已經(jīng)基本形成，繼續(xù)升溫，促使其石墨化度進(jìn)一步提高。石墨晶體的完善程度主要取決于最高溫度，保溫時(shí)間的影響已經(jīng)很小，此階段升溫速率可以加快。
]]>方法1：冷壓安裝（適用于過盈量較小的情況）涂抹潤滑劑：在軸承套內(nèi)孔和軸表面均勻涂抹石墨潤滑脂或酒精，減少摩擦。定位壓套：將壓套（直徑略小于軸承套外徑）套在軸上，確保壓套端面與軸承套端面對(duì)齊。均勻施壓：使用液壓壓機(jī)緩慢施加壓力，壓力方向需與軸中心線一致，避免偏斜。監(jiān)控壓力：根據(jù)軸承套材質(zhì)和尺寸，控制壓力在安全范圍內(nèi)（通常參考制造商提供的壓力曲線）。檢查間隙：安裝后用塞尺檢查軸承套與軸承座之間的間隙，確保符合設(shè)計(jì)要求。
方法2：熱裝（適用于過盈量較大的情況）加熱軸承座：使用感應(yīng)加熱器或油浴加熱軸承座至指定溫度（通常比環(huán)境溫度高80-100℃，具體參考材料膨脹系數(shù)）避免局部過熱導(dǎo)致變形，可用溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?？焖侔惭b：加熱后立即將軸承套套入軸上，利用熱膨脹產(chǎn)生的間隙快速定位。安裝過程中保持軸承套與軸同心，避免傾斜。冷卻固定：自然冷卻至室溫，軸承座收縮后與軸承套形成緊密配合。冷卻過程中避免移動(dòng)或敲擊部件。
]]>石墨化爐的準(zhǔn)確測(cè)溫是尚未解決的難題，其原因是沒有找到合適的熱電偶來測(cè)量如此高的石墨化溫度(2000~3000℃)以及石墨化爐環(huán)境的復(fù)雜性。目前石墨化爐溫控制主要通過“開始功率”“上升功率”和全爐計(jì)劃消耗電量進(jìn)行間接控制。有時(shí)為了試驗(yàn)新的通電曲線，了解爐芯溫度分布及研究溫度與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系，可采用以下方式進(jìn)行爐溫大概測(cè)定:1600℃以下可用鉑銠一鉑或者鉑銠一鉑銠熱電偶測(cè)定，1600℃以上可用光學(xué)高溫計(jì)或者光電高溫計(jì)測(cè)定,一般最大量程可達(dá)3200℃。由于石墨化爐內(nèi)煙氣較多，測(cè)溫時(shí)需要采取相應(yīng)的措施，如采用空心石墨化管作為測(cè)溫孔道、用氮?dú)饣蛘邭鍤獯祾邿煔夂蛯?duì)測(cè)溫儀器的某些部件進(jìn)行水冷卻保護(hù)等。
]]>自潤滑性：解決潤滑與污染的矛盾。無油潤滑需求：屏蔽泵的電機(jī)轉(zhuǎn)子直接浸沒在輸送介質(zhì)中，若使用傳統(tǒng)潤滑油，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)污染（如化工、制藥、食品等行業(yè)的液體輸送）。石墨軸承通過石墨晶格內(nèi)碳原子的層狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自潤滑，無需額外潤滑劑，避免了介質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)。降低摩擦與磨損：石墨層間易于滑動(dòng)，形成潤滑膜，顯著降低軸承與軸之間的摩擦系數(shù)，延長使用壽命，減少維護(hù)成本。
密封性：杜絕泄漏風(fēng)險(xiǎn)。絕對(duì)密封要求：屏蔽泵用于輸送易燃易爆（如石油、天然氣）、有毒有害（如化工原料）或高純度介質(zhì)（如半導(dǎo)體行業(yè)），任何泄漏都可能引發(fā)安全事故或產(chǎn)品質(zhì)量問題。石墨軸承的精密加工和自潤滑特性減少了磨損顆粒的產(chǎn)生，配合屏蔽泵的無密封設(shè)計(jì)（如靜密封、屏蔽套），實(shí)現(xiàn)了零泄漏。
適應(yīng)高壓環(huán)境：石墨軸承可承受高壓介質(zhì)的沖擊，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進(jìn)一步強(qiáng)化密封性能。耐腐蝕性：應(yīng)對(duì)惡劣介質(zhì)環(huán)境?；瘜W(xué)惰性：石墨對(duì)大多數(shù)酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑具有優(yōu)異的耐腐蝕性，適用于輸送腐蝕性介質(zhì)（如硫酸、鹽酸、氯堿等），避免了金屬軸承易腐蝕導(dǎo)致的失效問題。延長設(shè)備壽命：在腐蝕性環(huán)境中，石墨軸承的穩(wěn)定性顯著高于金屬軸承，減少了因腐蝕引發(fā)的停機(jī)維修頻率。
]]>石墨化爐的溫度必須達(dá)到 2200℃以上，因此導(dǎo)入爐內(nèi)的電流強(qiáng)度是很大的，大型石墨化爐通電后期的電流高達(dá)150kA以上,并且石墨化爐通電過程中電壓、電流、爐阻及功率都在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，這是一般供電設(shè)備所達(dá)不到的。例如16000kVA直流石墨化供電機(jī)組的整流變壓器采用66kV直降，27級(jí)有載調(diào)壓，變壓器二次電壓為145~38V,經(jīng)大電流開關(guān)可倒串并聯(lián)運(yùn)行，串聯(lián)時(shí)直流電壓為340~90 V.采用雙反星形帶平衡電抗器的整流電路，輸出直流電壓為170~45V.輸出直流電流為125 kA。目前，國內(nèi)石墨化整流機(jī)組都向著大電流、低電壓、增大爐芯電流密度方面發(fā)展，以便縮短送電時(shí)間，節(jié)約電量和提高生產(chǎn)效率。
]]>選擇安裝工具。使用專用工具（如液壓壓裝機(jī)、加熱器）或軟質(zhì)工具（如銅錘、塑料錘），避免直接敲擊軸承。準(zhǔn)備測(cè)量工具（如千分尺、塞尺）用于檢查間隙和垂直度。環(huán)境控制。保持安裝環(huán)境清潔，避免灰塵進(jìn)入軸承內(nèi)部。若軸承需加熱安裝，確保加熱設(shè)備溫度均勻且可控。
冷安裝（適用于過盈量較小的情況）。步驟：將軸承套入軸或壓入軸承座，使用專用壓套或壓力機(jī)緩慢施壓，確保壓力均勻分布在軸承內(nèi)圈或外圈端面。避免單側(cè)受力導(dǎo)致軸承傾斜或變形。適用場(chǎng)景：軸承與軸或座的配合為過渡配合或小過盈配合（過盈量≤0.02mm）。熱安裝（適用于過盈量較大的情況）。步驟：加熱軸承：將軸承放入加熱器（如油浴、感應(yīng)加熱器）中均勻加熱至80-100℃（溫度不宜過高，防止石墨氧化）?？焖侔惭b：加熱后立即將軸承套入軸或壓入軸承座，利用熱膨脹減少安裝阻力。冷卻固定：待軸承自然冷卻后，檢查配合緊密度。注意事項(xiàng)：加熱溫度需嚴(yán)格控制，避免石墨材料性能下降。加熱時(shí)間不宜過長，防止軸承變形。
]]>內(nèi)串式石墨化爐是一種不用電阻料、電流直接通過由數(shù)根焙燒品縱向串接的電極柱所產(chǎn)生的高溫使其石墨化的電加熱爐，其關(guān)鍵技術(shù)為串接、加壓和通電。中型串接石墨化爐的供電裝置由一臺(tái)自耦調(diào)壓變壓器和一臺(tái)帶平衡電抗器的正反星形整流電路組成,輸出直流電壓可調(diào)范圍為30~200V,最大輸出直流電流為120kA，石墨化的焙燒品直徑為 300~600mm，通過焙燒品的電流密度為35~50A/cm3，通電時(shí)間為6~12h.最高溫度可達(dá)3000℃，每噸焙燒品石墨化電耗為3150kWh。
大型串接石墨化爐的變壓器、整流柜及開關(guān)等全部裝在可移動(dòng)的臺(tái)車上，石墨化爐則固定在地面上，通過大電流水冷母線與需通電的石墨化爐連接，整流柜輸出功率為22000kVA直流輸出電壓為35~210V,最大輸出直流為120kA,石墨化的焙燒品直徑為400~600 mm，爐子全長 24.5 m，其中爐芯長 21 m。
“內(nèi)串”石墨化工藝具有如下特點(diǎn):內(nèi)熱,“內(nèi)熱”是不用電阻料，電流沿焙燒電極的軸向通入電極，以電極本身作為發(fā)熱體直接加熱;串接，即將電極沿其軸線頭對(duì)頭地串聯(lián)起來;通電時(shí)間短,一般是10h左右;產(chǎn)品質(zhì)量均勻;電耗低;石墨化溫度高;石墨化程度高;工藝操作簡(jiǎn)化，勞動(dòng)條件得到改善。
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耐腐蝕性突出石墨對(duì)酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑具有化學(xué)惰性，在化工行業(yè)的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中表現(xiàn)優(yōu)異。例如，在石油和天然氣領(lǐng)域，流體腐蝕性強(qiáng)且溫度極端，石墨軸承的使用壽命顯著長于金屬軸承，維護(hù)需求更低。導(dǎo)熱性與尺寸穩(wěn)定性石墨導(dǎo)熱性優(yōu)于鋼、鐵等金屬，導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低（極端高溫下轉(zhuǎn)為絕熱體），且線膨脹系數(shù)小。這一特性使其在溫度波動(dòng)大的環(huán)境中仍能保持尺寸穩(wěn)定，適用于航空航天設(shè)備等對(duì)穩(wěn)定性要求極高的場(chǎng)景。
石墨軸承憑借耐高溫、自潤滑、耐腐蝕等特性，在特定工業(yè)領(lǐng)域具有不可替代性，但其強(qiáng)度低、脆性大等缺點(diǎn)需通過材料改良或場(chǎng)景適配加以解決。選型時(shí)需綜合考量工況溫度、載荷類型、潔凈度要求等因素，以實(shí)現(xiàn)性能與成本的平衡。
]]>小型艾奇遜石墨化爐爐身長10~12m，爐身寬1m左右，每次可裝20t左右焙燒品;中型艾奇遜石墨化爐爐身長14~16m,爐身寬3m左右，每次可裝40~50t焙燒品;大型艾奇遜石墨化爐爐身長18~20m，爐身寬4m左右，每次可裝100t左右焙燒品。艾奇遜石墨化爐是世界上應(yīng)用最廣泛的石墨化爐，自1895年發(fā)明后，在世界各國得到迅速推廣，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),一直占據(jù)著石墨化爐的主導(dǎo)地位。艾奇遜石墨化爐問世百年來也在不斷地改進(jìn)和完善,從交流爐發(fā)展到直流爐是其重大的技術(shù)突破。
一些主要的技術(shù)指標(biāo)(如送電時(shí)間、單位電耗)及產(chǎn)品質(zhì)量都得到大幅度的改善,但艾奇遜石墨化爐的固有缺點(diǎn)，如熱效率低、單產(chǎn)能力小、溫度不均勻等缺點(diǎn)依然存在。具體來說艾奇遜石墨化爐的缺點(diǎn)有:通電時(shí)間長，熱損失大，能量利用率低。大量電能用來加熱電阻料，保溫料和端墻砌體，而且爐面散熱很大，僅有30%左右的電能用于碳材料的石墨化;爐芯各處溫差較大(高達(dá)數(shù)百度)，容易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋和質(zhì)量不均:裝卸爐時(shí)粉塵大，石墨化期間還會(huì)產(chǎn)生空氣污染;生產(chǎn)周期長。一臺(tái)石墨化爐從清爐開始到裝人制品、通電加熱、冷卻、卸出產(chǎn)品，生產(chǎn)周期長達(dá) 12~14d,而其中通電加熱只需2~3d,雖然每個(gè)爐組設(shè)有6~8臺(tái)石墨化爐,但每臺(tái)石墨化爐在一個(gè)月內(nèi)只能周轉(zhuǎn)2~2.5次;必須使用大量冶金焦作電阻料,每噸焙燒品的石墨化要消耗冶金焦300g左右。
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