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Detaillierte Erklärung der Verwendung von Graphitprodukten

Graphit-Kohlenstoff-Vene-Vakuumpumpe2

Die Verwendung von Graphitprodukten ist viel höher als erwartet. Welche Verwendungsmöglichkeiten von Graphitprodukten sind uns also derzeit bekannt?

1Wird als leitfähiges Material verwendet

Beim Schmelzen verschiedener legierter Stähle, Ferrolegierungen oder der Herstellung von Calciumcarbid (Calciumcarbid) und gelbem Phosphor in einem Lichtbogenofen oder einem Submerged-Lichtbogenofen wird ein starker Strom durch Kohlenstoffelektroden (oder kontinuierliche selbstbackende Elektroden – d. h. Elektrodenpaste) oder graphitierte Elektroden in die Schmelzzone des Elektroofens geleitet, um einen Lichtbogen zu erzeugen, der elektrische Energie in Wärmeenergie umwandelt und die Temperatur auf etwa 2000 Grad Celsius erhöht, wodurch die Anforderungen des Schmelzens oder der Reaktion erfüllt werden. Metallisches Magnesium, Aluminium und Natrium werden üblicherweise durch Salzschmelzelektrolyse hergestellt. Die Anodenleitmaterialien der Elektrolysezelle bestehen dabei aus Graphitelektroden oder kontinuierlich selbstbackenden Elektroden (Anodenpaste, manchmal vorgebackene Anode). Die Temperatur der Salzschmelzelektrolyse liegt üblicherweise unter 1000 Grad Celsius. Die Anodenleitmaterialien, die in Salzlösungselektrolysezellen zur Herstellung von Ätznatron (Natriumhydroxid) und Chlorgas verwendet werden, sind üblicherweise graphitierte Anoden. Das leitfähige Material für den Ofenkopf des Widerstandsofens zur Herstellung von Siliziumkarbid verwendet ebenfalls graphitierte Elektroden. Zusätzlich zu den oben genannten Zwecken werden Kohlenstoff- und Graphitprodukte häufig als leitfähige Materialien in der Automobilindustrie als Schleifringe und Bürsten verwendet. Darüber hinaus werden sie auch als Kohlenstoffstäbe in Trockenbatterien, als Kohlenstoffstäbe für Lichtbogenlampen für Suchscheinwerfer oder zur Lichtbogenerzeugung sowie als Anoden in Quecksilbergleichrichtern verwendet.

Graphitleitfähige Baugruppe

2Wird als feuerfestes Material verwendet

Aufgrund der hohen Temperaturbeständigkeit und der guten Hochtemperaturfestigkeit sowie Korrosionsbeständigkeit von Kohlenstoff- und Graphitprodukten können viele metallurgische Ofenauskleidungen aus Kohlenstoffblöcken gefertigt werden, beispielsweise Boden, Herd und Bauch von Eisenschmelzöfen, die Auskleidung von Ferrolegierungs- und Calciumcarbidöfen sowie Boden und Seiten von Aluminiumelektrolysezellen. Viele Tiegel zum Schmelzen von Edelmetallen und seltenen Metallen sowie graphitierte Tiegel zum Schmelzen von Quarzglas werden ebenfalls aus graphitierten Blöcken hergestellt. Kohlenstoff- und Graphitprodukte, die als feuerfeste Materialien verwendet werden, sollten generell nicht in oxidierenden Atmosphären verwendet werden, da Kohlenstoff oder Graphit bei hohen Temperaturen in einer oxidierenden Atmosphäre schnell ablatieren.

Vakuumofenkomponenten

3Wird als korrosionsbeständiges Konstruktionsmaterial verwendet

Mit organischen oder anorganischen Harzen imprägnierte Graphitelektroden zeichnen sich durch gute Korrosionsbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit und geringe Permeabilität aus. Diese Art von imprägniertem Graphit wird auch als undurchlässiger Graphit bezeichnet. Er wird häufig bei der Herstellung verschiedener Wärmetauscher, Reaktionsbehälter, Kondensatoren, Verbrennungstürme, Absorptionstürme, Kühler, Heizgeräte, Filter, Pumpen und anderer Geräte verwendet. Er wird häufig in Industriezweigen wie der Erdölraffination, Petrochemie, Hydrometallurgie, Säure- und Laugenproduktion, der Herstellung synthetischer Fasern und der Papierherstellung eingesetzt und kann viele metallische Materialien wie Edelstahl einsparen. Die Herstellung von undurchlässigem Graphit hat sich zu einem wichtigen Zweig der Kohlenstoffindustrie entwickelt.

Graphit-Trogboot

4Wird als verschleißfestes und schmierendes Material verwendet

Kohlenstoff- und Graphitwerkstoffe sind nicht nur chemisch sehr stabil, sondern verfügen auch über gute Schmiereigenschaften. Die Verschleißfestigkeit von Gleitkomponenten lässt sich bei hohen Geschwindigkeiten, Temperaturen und Drücken oft nicht durch Schmieröl verbessern. Verschleißfeste Graphitwerkstoffe können ohne Schmieröl in korrosiven Medien bei Temperaturen von -200 bis 2000 Grad Celsius und hohen Gleitgeschwindigkeiten (bis zu 100 m/s) betrieben werden. Daher werden in vielen Kompressoren und Pumpen, die korrosive Medien transportieren, häufig Kolbenringe, Dichtringe und Lager aus Graphitwerkstoffen verwendet. Sie benötigen während des Betriebs keine Schmiermittel. Dieses verschleißfeste Material wird durch Imprägnieren von gewöhnlichen Kohlenstoff- oder Graphitwerkstoffen mit organischem Harz oder flüssigen Metallmaterialien hergestellt. Graphitemulsion eignet sich auch gut als Schmiermittel für viele Metallverarbeitungsprozesse (z. B. Draht- und Rohrziehen).

Graphitdichtring

5Als hochtemperaturmetallurgischer und ultrareiner Werkstoff

Die in der Produktion verwendeten Strukturmaterialien wie Kristallzüchtungstiegel, regionale Raffinationsbehälter, Halterungen, Vorrichtungen, Induktionsheizgeräte usw. werden alle aus hochreinem Graphitmaterial hergestellt. Graphit-Isolierplatten und -Sockel für die Vakuumschmelze sowie Komponenten wie hochtemperaturbeständige Ofenrohre, -stäbe, -platten und -gitter bestehen ebenfalls aus Graphitmaterialien. Weitere Informationen finden Sie unter www.futmetal.com


Veröffentlichungszeit: 24. September 2023