使用石墨电极时应该注意的要点
采取石墨电极确实具有很多优势,但是如何将这种材料优势发挥到更佳,真正做到提高效率、降低成本、提高市场竞争力,这些问题不仅仅是石墨生产商考虑的问题,更是石墨的使用者要慎重对待的问题。那么在应用石墨材料的时候首先应该解决哪些问题呢?
(1)除尘:由于石墨是细颗粒结构,在机械加工时,会产生大量的粉尘,对工厂环境有较大影响;此外,粉尘对设备的影响主要体现在对设备电源的影响上,由于石墨的导电性非常好,进入电源箱后,容易造成电源短路等故障;因此建议配备石墨专用加工机进行加工。但是由于石墨专用加工设备投资成本较大,很多企业在此方面均比较谨慎。在这样的情况下,可以采取以下几种解决方案:
1)石墨电极外协:随着石墨在模具行业中的应用日趋广泛,越来越多的模具代工(OEM)企业也纷纷导入了石墨电极的代工业务,在此方面,上海东洋炭素有限公司也于2005年导入此项业务,公司目前拥有4台MAKINO石墨专用加工设备,为广大模具企业代加工石墨电极。
2)浸油后加工:购买石墨后,先在火花油中浸泡一段时间(具体根据石墨的体积来判断),然后在放到加工中心中进行加工,这样,石墨粉尘便不会乱飞,而是往下掉。这样对设备和环境的影响会降到更低。
3)改装加工中心:所谓改装,主要是在普通的加工中心上加装吸尘器。
(2)机械加工中的崩角:由于石墨比铜更脆,如果用加工铜电极的方法来加工石墨的话,容易造成电极崩角,尤其是在加工薄筋电极时。在此方面,东洋炭素积累了大量的加工经验,可以为模具厂家提供免费的技术支持。主要是通过刀具选择,走刀的方式,以及加工参数的合理配置来实现。
(3)放电加工时的放电间隙:与铜不同的是,由于石墨电极放电速度更快,单位时间内腐蚀出来的加工渣更多,如何有效排渣成为一个问题;因此,要求放电间隙比铜更大些。一般而言,在设置放电间隙时,石墨的放电间隙比铜要大10~30%。
(4)正确认识其不足:除了粉尘外,石墨还存在一些不足。比如在加工镜面模具时,相较于铜电极,石墨电极更不容易达到理想效果,而要达到较好的表面效果,则需选择颗粒度最细的石墨,而这种石墨的成本往往比一般石墨要高4~6倍。另外,石墨的再利用性较低,由于生产工艺的关系,石墨只有很少一部分才能用于再生产和利用。电火花加工后的废弃石墨暂时无法进行再利用,因此对企业的环境管理带来一定的考验,在此方面,东洋炭素可以为客户进行免费回收废弃石墨,以免给客户的环境认证带来困扰。
南通科兴石墨设备有限公司是由多位多年从事石墨设备设计、制造的专业工程技术人员合作创建的:集石墨设备系统开发、设计、制造、销售、维修、服务、防腐施工为一体的科技型技术企业。欢迎来电咨询选购!
?位多年从事石墨设备设计、制造的专业工程技术人员合作创建的:集石墨设备系统开发、设计、制造、销售、维修、服务、防腐施工为一体的科技型技术企业。欢迎来电咨询选购!
石墨电极机电加工要求与特点
1.电极的制作
专业的石墨电极制作主要采用高速机床来加工,机床稳定性要好,三轴运动要均匀稳定不振动,而且像主轴这些回转精度也要尽可能的好。对一般的机床也可以完成电极的加工,只是编写刀路的工艺与铜电极有所不同。
2.EDM放电加工
石墨电极就是碳电极。因为石墨的导电性能好,所以在放电加工中能节省大量时间,这也是用石墨做电极的原因之一。
3.石墨电极的加工特点
工业用石墨质硬而脆,
在C N C加工时对刀具的磨损较为严重,一般建议使用硬质合金或金刚石涂层的刀具。石墨在粗加工时刀具可直接在工件上下刀,精加工时为避免崩角、碎裂的发生,常采用轻刀快走的方式加工。一般而言,石墨在切深小于0.2mm的情况下很少发生崩碎,还会获得较好的侧壁表面质量。石墨电极CNC加工时产生的灰尘比较大,可能入侵到机床的导轨丝杆和主轴等,这就要求石墨加工机床有相应的处理石墨灰尘的装置,机床密封性也要好,因为石墨有毒。
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新型列管式石墨换热器在合成氨生产中的应用
在合成氨生产过程中,始终伴随着热量交换,特别对化肥企业来说夏季气温上升,压缩机出工不出力现象普遍存在。
夏季气温上升,半水煤气脱硫后进人清洗塔清洗,而清洗塔在烈日暴晒下,温度高达40—43cc,使半水煤气在40cc的水饱和蒸汽压为880mmH 0 (8.63kPa),半水煤气在2 600mmH 0(25.50kPa)(G)出清洗塔进人压缩机一段,一般由清洗塔到压缩机一段的半水煤气总管长100m,流速为8 10m/s,温度到达压缩机前可达到44cc,因而压缩机在夏季存在“有气无力”的现象。
在夏季水温高,压缩机“有气无力”、传热效果差、能耗高是制约合成氨生产的主要问题,对化肥企业来说,夏季是销售旺季,需要生产装置满负荷运行。针对以上问题我们经过了反复的研究,决定采用新型列管式石墨换热器,用在压缩机一段前,取得了良好的经济效益。
1 新型石墨换热器设备
(1)不透性石墨材料
不透性石墨是一种由人造石墨及合成树脂通过浸渍、压制、浇铸等方法制得新型的结构材料,它和其它一切非金属耐腐蚀材料的区别在于,除了具有高度的化学稳定性能,还具有极高的导热性能且不污染介质,不易结垢,因而大大的扩展了其应用范围。
在化学稳定性方面,不透性石墨除了强氧化性酸及碱外,对大部分化学介质都是耐腐蚀的,特别含氯离子的介质。在导热性方面,浸渍石墨的导热系数为
100~l10W/m·K,其导热系数和铜、铝相仿,是普通碳钢2.5倍以上,通常将其制作热交换器就是根据这一特点。
在热稳定方面,酚醛浸渍石墨一般可以承受l70 左右的温度,其热膨胀系数很小,大约为0.4~0.45×10 /K。
(2)新型热交换设备
新型列管式石墨热交换器两端为固定管板,管板与换热管连接使用高弹性耐腐蚀橡胶材料,实行三道弹性密封,设备结构简单,抗震性好、传热性能好,且操作阻力小,易维护和清理。彻底消除了传统石墨换热器结构上因粘结剂与浸渍石墨块材料线胀系数的明显差异所引起的应力破坏,消除了温度作用下石墨换热管“差异伸长”和温度不均布因素导致的破坏作用。即使在温差较大条件下,运行仍然稳定可靠。设备全部采用活性连接,换管方便,换热面积不减少,避免因堵管造成的整机报废情况。该新型石墨换热器许用压力可达到1.0MPa,使用温度可达到150 cc。
2 在合成氨中的应用
为了解决压缩机“有气无力”问题,以前有一些厂家采用以喷淋式和喷射式为主的混合热交换器,有的直接采用冷冻水进行降温。前者存在着诸如电耗高、有效气体成分损失、气水分离等系列问题,而后者投资大、耗能更高。在压缩机前增设石墨管煤气冷却器,考虑到夏季煤气温度平均46cC,故而采用温度较低的一次性地下水(温度为l 6 )对煤气进行冷却,这样压缩机一段人
口温度在夏季可降低10~C以上,可以始终保持压缩机满负荷运行。
(1)应用情况分析
根据克拉伯龙方程:PV=MRT可知,降低压缩机一段进气温度,可以提高压缩机打气量。以8×104t/a合成氨计算(投资约50万元),其新型石墨换热器传热面积为712mz,按降低l0cc计算,可增加输气量为2_3%。
(2)经济效益
在正常情况下,原来系统日产氨280t,则按氨产量折算,新型石墨冷却器投产后可增加产量280×2.3%=6.44( ),高温季节按每年150天计算,则每年因此增加产量6.44×l50=966(fa)。按合成氨价格l 800元/t,吨氨耗煤700×1.3=900元,吨氨其它费用50元,耗水费用约500元/天,则每年增加效益:(1800—900—50)×966一l50×500=74.61万元
通过以上计算可以看出,合成氨生产装置在压缩机一段人口采用新型石墨换热器可有效提高设备运行负荷,增收节能,不到一年即可收回设备投资。
总之,从平度天柱等几个厂家使用情况来看。新型石墨换热器的使用取得了令人满意结果。我们相信,其使用前景将会更好。
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