Grafitisering, som kjerneproduksjonsprosessen, utføres vanligvis i fire typer utstyr: Acheson-grafitiseringsovn, intern seriegrafitiseringsovn, boksformet grafitiseringsovn og kontinuerlig grafitiseringsovn. Den spesifikke analysen er som følger:
Acheson grafittiseringsovn
Som et tradisjonelt mainstream-utstyr benytter den prinsippet om motstandsoppvarming for å heve temperaturen til 2800–3000 °C, noe som gjør den egnet for produksjon av høyrens grafitt. Denne ovnstypen har en enkel og robust struktur. Den har imidlertid ulemper som en lang produksjonssyklus, høyt energiforbruk (omtrent 4000–4800 kWh/t) og lav effektivitet. For tiden bruker selskaper som Putailai og Shanshan fortsatt denne teknologien i stor grad og har forbedret energieffektiviteten ved å optimalisere forholdet mellom motstandsmaterialer og forbedre isolasjonsstrukturen.
Intern serie grafittiseringsovn
Denne ovnen varmes opp direkte gjennom selve elektrodene, noe som eliminerer behovet for motstandsmaterialer for å generere varme. Den tilbyr fordeler som høy termisk effektivitet, kort oppstartstid (bare 1–2 timer i høytemperaturfasen) og relativt lavt energiforbruk (omtrent 3300–4000 kWh/t). Ovnstypene inkluderer I-type, U-type, W-type og plommeblomsttype, hvor U-typen er den mest brukte. Karbonanlegg i Tyskland, USA og Japan har tatt i bruk denne teknologien i stor skala for produksjon av store grafittelektroder med ultrahøy effekt. Imidlertid er den maksimale ovnstemperaturen (rundt 2800 °C) litt lavere enn Acheson-ovnen.
Bokstype grafittiseringsovn
Denne teknologien bruker karbon- eller grafittplater for å konstruere en boksstruktur, der selve materialet brukes som motstandsvarmeelement i stedet for tradisjonelle koksbaserte motstandsmaterialer. Ved å optimalisere den termiske feltfordelingen reduseres energiforbruket. Imidlertid står den overfor utfordringer som materialoksidasjon, lav termisk effektivitet og ujevn temperaturfordeling i ovnen. Selskaper som Hebei Kuntian og Shanshan Co., Ltd. har relevante patenter og har forbedret produktkonsistensen ved å forbedre boksforseglingen og optimalisere påslagskurven.
Kontinuerlig grafitiseringsovn
Denne ovnen muliggjør kontinuerlig materialmating, høytemperaturbehandling (2500–3000 °C) og kjøleavløp. Den tilbyr fordeler som høy produksjonseffektivitet, lavt energiforbruk og høy grad av automatisering. Temperaturgradientkontroll oppnås gjennom motstandsoppvarming (ekstern oppvarmingsmetode) eller selvoppvarming av materialet (intern oppvarmingsmetode). Den interne oppvarmingsmetoden er imidlertid mer kompleks å betjene på grunn av selvoppvarmingen og bevegelsen av materialet. Selskaper som Kuntian og BTR fremmer industrialiseringen av denne teknologien, som forventes å erstatte intermitterende produksjonsmoduser i fremtiden.
Bransjetrender og anbefalinger for valg av utstyr
- Optimalisering av energiforbruk: Interne serie- og boksovner reduserer energiforbruket ved å minimere bruken av motstandsmaterialer, mens kontinuerlige ovner ytterligere forbedrer effektiviteten gjennom varmegjenvinning, i samsvar med etterspørselen etter lavkostnadsproduksjon under mål om karbonnøytralitet.
- Effektivitetsforbedring: Kontinuerlige ovner muliggjør uavbrutt produksjon døgnet rundt, med en enkeltlinjekapasitet på opptil 10 000 tonn, mer enn tredobling av produksjonen til tradisjonelt utstyr. Dette gjør dem egnet for store anodematerialebedrifter.
- Produktkvalitet: Acheson-ovnen er fortsatt foretrukket for avansert grafittproduksjon på grunn av sin overlegne temperaturjevnhet, mens den kontinuerlige ovnen oppfyller de strenge konsistenskravene til batterimaterialer gjennom presis temperaturkontroll.
- Teknologisk iterasjon: Nye prosesser som mikrobølgegrafitisering og plasmagrafitisering er under forskning og utvikling, og kan potensielt bryte temperaturgrensen på 3000 °C og ytterligere forkorte prosesseringstider i fremtiden.
Publisert: 10. september 2025