第一篇:石墨爐考試問題
1.石墨爐原子吸收光度法分析程序通常有哪四個階段? 答:干燥、灰化、原子化、除殘。
2.石墨爐原子吸收光度法測定時,加入基體改進劑的作用是什么?
答:加入基體改進劑的作用是對基體和待測元素進行改進,提高待測元素靈敏度。
3.舉例說出幾種常用的基體改進劑。
答:常用的基體改進劑有:金屬鹽類化合物、銨鹽和無機鹽、有機酸類。
4.石墨爐原子吸收光譜分析中的干擾有哪些? 答:光譜干擾、物理干擾、化學干擾
5.在石墨爐原子吸收光譜分析中,什么叫記憶效應?
答:如果待測元素原子化不完全而殘留在石墨管中,導致下一次測量信號偏高,如此積累,測量誤差越來越大,這樣待測元素殘留在原子化器中造成的積累干擾稱之為記憶效應。
6.如何消除石墨爐原子吸收光度法中的記憶效應? 答:(1)用較高的原子化溫度和用較長的原子化時間
(2)增加清洗程序
(3)測定后空燒一次
(4)改用涂層石墨管
考生考號:
考生姓名:
1.石墨爐原子吸收光度法分析程序通常有哪四個階段?
2.石墨爐原子吸收光度法測定時,加入基體改進劑的作用是什么?
3.舉例說出幾種常用的基體改進劑。
4.石墨爐原子吸收光譜分析中的干擾有哪些?
5.在石墨爐原子吸收光譜分析中,什么叫記憶效應?
6.如何消除石墨爐原子吸收光度法中的記憶效應?
第二篇:石墨材料
石墨材料
模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎工藝裝備,模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法,與成形模具相配套,使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。我們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品,大到機床的底座、機身外殼,小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼,無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形,模具的加工質量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質量。近年模具行業(yè)飛速發(fā)展,石墨材料、新工藝和不斷增加的模具工廠不斷沖擊著模具市場,石墨以其良好的物理和化學性能逐漸成為模具制作的首選材料。[1]編輯本段石墨模具的優(yōu)良性能1.優(yōu)良的導熱及導電性能 2.線膨脹系數(shù)低等很好的熱穩(wěn)定性能及抗加熱沖擊性 3.耐化學腐蝕與多數(shù)金屬不易發(fā)生反應 4.在高溫下(在多數(shù)銅基胎體燒結溫度800℃以上)強度隨溫度升高而增大 5.具有良好的潤滑和抗磨性 6.易于加工,機械加工性能好,可以制作成形狀復雜、精度高的模具
編輯本段石墨模具的應用目前,石墨模具主要在以下幾個方面得到了廣泛的應用:
1.有色金屬連續(xù)鑄造及半連續(xù)鑄造用石墨模具:近年來,國內(nèi)外正在推廣由熔融金屬狀態(tài)直接連續(xù)(或半連續(xù)的)制造棒材或管材等先進的生產(chǎn)方法。國內(nèi)在銅,銅合金,鋁,鋁合金等方面已開始采用這種方法。人造石墨作為有色金屬的連續(xù)鑄造或半連續(xù)鑄造用模具被認為是最合適的材料。生產(chǎn)實踐證明,由于采用了石墨模具,因其導熱性能良好(導熱性能決定了金屬或合金的凝固速度),模具的自潤滑性能好等因素,不但使鑄型速度提高,而且由于鑄錠的尺寸精確,表面光滑,結晶組織均勻,可直接進行下道工序的加工。這不僅大大提高了成品率,減少了廢品損失,而且產(chǎn)品質量也有大幅度的提高。連續(xù)鑄造方法有立式連續(xù)鑄造法和臥式連續(xù)鑄造法兩種。
2.加壓鑄造用模具:人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如,用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。
3.離心鑄造用石墨模具:石墨模已成功應用于離心鑄造上。美國已采用壁厚為25 毫米以上的人造石墨鑄模來離心 鑄造青銅套管。為了防止人造石墨模的燒損,可采取一定的防氧化措施。澆鑄一定數(shù)量的鑄件后,如果發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)表面燒損,可以將鑄模內(nèi)孔的尺寸擴大以便用來鑄造大規(guī)格套管。
4.熱壓壓模 模具:人造石墨熱壓壓模用于硬質合金的加壓燒
結方面具有下述特點: 一是若壓制溫度提高到1350-1450 度時,則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/平方厘米(即為冷壓壓力的1/10)就可;二是加壓和加熱在同一道工序進行,經(jīng)短時間的燒結就能得到致密的燒結體。
5.玻璃成型用模具:由于石墨材料具有化學穩(wěn)定性,不易受熔融玻璃的浸潤,不會改變玻璃的成分,石墨材料耐熱沖擊性能良好,尺寸隨溫度變化小等特點,所以近年來在玻璃制造中成為不可缺少的模具材料,可以用它來制造玻璃管,彎管,漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。6.燒結模及其它金剛石燒結模具:利用人造石墨材料熱變形極小的特點,可制造晶體管的燒結模具和支架,現(xiàn)已廣泛使用,它已成為發(fā)展半導體工業(yè)不可缺少的材料。此外,石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型,各種有色金屬用的耐久性鑄模,鑄鋼用鑄型,耐熱金屬(鈦,鋯,鉬等)用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔負著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結工藝要求:溫度達到(1 000±2)℃,成型壓力16~50 MPa,保溫保壓時間為15~30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導電性、較高的電阻率、足夠的機械強度,還需要其具有良好的抗氧化性能和較長的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細顆粒結構、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結構致密、表面光潔度高、抗氧化性較強,平均使用壽命可達30~40次。金剛石模具要求材質硬度高,抗氧化性能好,加工精度高等特點,采用優(yōu)質石墨原材料大大延長了模具使用壽命和提高了抗氧化性能。
編輯本段電火花(EDM)加工模具在家電、汽車、機電、航空航天等工業(yè)領域日益成為工業(yè)化批量生產(chǎn)的主要工藝設備,承擔了這些工業(yè)中60%-90%的產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)。近年來高速銑削突破了傳統(tǒng)銑削難以加工高硬、高強、高韌模具材料的限制。但電火花加工具有加工精度和表面質量高,可加工范圍寬,特別是在復雜、精密、薄壁、窄縫、高硬材料的模具型腔加工中的優(yōu)勢是高速銑削所不能比擬的,因此放電加工將仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快、機械加工性能好、重量輕、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性,逐漸代替銅
電極成為電加工電極的主流。石墨電極與銅相比,有著消耗少、放電速度快、重量輕以及熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性,因此逐漸代替銅電極成為放電加工電極的主流。相比之下,石墨電極材料具有以下優(yōu)勢:
1.速度快:石墨放電比銅快2-3倍,材料不易變形,在薄筋電極的加工上優(yōu)勢明顯,銅的軟化點在1000度左右,容易因受熱而產(chǎn)生變形,石墨的升華溫度為3650度左右,相比而言,石墨材料熱膨脹系數(shù)只有銅材的1/30;
2.重量輕:石墨的密度只有銅的1/5,大型電極進行放電加工時,能有效降低機床(EDM)的負擔,更適用于大型模具的應用;
3.損耗?。河捎诨鸹ㄓ椭泻蠧原子,在放電加工時,高溫導致火花油中的C原子被分解出來,而在石墨電極的表面形成保護膜,補償了石墨電極的損耗;
4.無毛刺:銅電極在加工結束后,還需手工進行去除毛刺,而石墨加工后沒有毛刺,這不但節(jié)約了大量的成本和人力,同時更容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn);
5.易拋光:由于石墨的切削阻力只有銅材的1/5,操作上更容易進行手工研磨和拋光;
6.成本低:由于近幾年銅材價格不斷上漲,如今,各方面同性石墨的價格比銅的更低;相同體積下石墨產(chǎn)品的價格比銅低百分之三十到六十,價格比較穩(wěn)定,短期價格波動相對來講比較小。編輯本段石墨模具加工工藝首先它由模具設計人員根據(jù)產(chǎn)品(零件)的使用要求,把模具結構設計出來,繪出圖紙再由技術工人按圖紙要求通過各種機械的加工(如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割等各種設備)做好模具上的每個零件,然后組裝調試,直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品。
編輯本段石墨模具的現(xiàn)狀與發(fā)展如今石墨模具工業(yè)對人類的生活及發(fā)展起著至關重要的作用,許多產(chǎn)業(yè)部門(如機電、汽車、家電輕工、電器儀表、通訊、軍械等)的發(fā)展依賴于模具工業(yè)的技術提高和發(fā)展,世界各國均投入大量的人力財力發(fā)展石墨模具工業(yè)。像德國的西格里、日本的東洋碳素 在國際石墨模具工業(yè)領域中取得了主導地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視,模具生產(chǎn)技術水平的高低,已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志,因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。從1997年我國有關部門開始重視和支持對石墨模具工業(yè)的發(fā)展,大力扶植中國本土企業(yè)在石墨模具工業(yè)上的發(fā)展,如今已經(jīng)取得了不錯的成績,并為中國的出口外匯收入做出了貢獻。如今像北京的北京北方鑫源電碳制品有限責任公司等生產(chǎn)廠家歷經(jīng)20年的發(fā)展,生產(chǎn)的石墨模具及石墨制品均受到了國內(nèi)及海外用戶的一致認可及
好評。針對未來模具行業(yè)的發(fā)展趨勢,誰能在最短的時間里完成模具的制作,誰就贏得了客戶,贏得了市場。石墨模具(石墨電極)以其各方面優(yōu)越的性能,已經(jīng)在模具行業(yè)中確立了重要的主導地位及未來的發(fā)展趨勢
第三篇:石墨范文
21世紀被稱為“炭世紀”,炭素材料素有“黑金子”的美稱。目前已經(jīng)形成規(guī)模應用的炭素新材料主要有各種特種石墨、碳纖維、炭/炭復合材料等,而更高端的石墨烯和炭納米材料已經(jīng)處于突破階段。炭素新材料廣泛用于航空航天、核能、風能、硬質材料制造等行業(yè)。9月7日,工信部在哈爾濱第一屆國際新材料博覽會上解讀了即將公布的《新材料“十二五”規(guī)劃》,其中將實現(xiàn)碳纖維、先進儲能材料(將帶動特種石墨核石墨負極材料)等的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;?。中國的“黑金子”綻放正當時。特種石墨國產(chǎn)市場前景廣闊
特種石墨主要指高強度、高密度、高純度石墨制品,在電子、航天、軍工、核電、冶金等眾多領域都有十分重要的應用。在光伏、模具加工和核電等下游行業(yè)快速發(fā)展的背景下,“十二五”期間我國特種石墨產(chǎn)量將大幅增長,復合增長率有望達到35%。預計2015年我國各類特種石墨自給率將從目前的20%左右提升至45%?!昂诮鹱印敝酢祭w維
碳纖維被廣泛應用于飛機制造、風力發(fā)電葉片、海洋鉆探、汽車構件、體育器材、醫(yī)療器械、建筑補強材料等行業(yè),被譽為21世紀的“新材料之王”。碳纖維作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的一種重要產(chǎn)品,正受到越來越多人的關注。2010年PAN基碳纖維的全球需求量約5萬噸,預計到2014年將超過7.5萬噸,到2018年需求量將達到11萬噸。目前國內(nèi)碳纖維總產(chǎn)能為4000噸/年,而實際產(chǎn)量不足2000噸,自給率不足20%,進口替代市場空間巨大。重點上市公司
關注炭素行業(yè)龍頭企業(yè),中鋼吉炭(000928)、博云新材(002297)等;其他相關上市公司黑貓股份(002068)、*ST東碳(600691)等。1.中國的“炭世紀”在臨近
9月7日,工信部在哈爾濱第一屆國際新材料博覽會上解讀了即將公布的《新材料“十二五”規(guī)劃》,中國將利用資源優(yōu)勢大力發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè),至2015年將形成2萬億產(chǎn)值的新材料產(chǎn)業(yè)體系,年均增長率超過25%,新材料產(chǎn)品綜合保障能力提高到70%,關鍵新材料保障能力達50%。“十二五”期間還將組織實施十大重點工程,實現(xiàn)碳纖維、先進儲能材料(將帶動特種石墨、核石墨負極材料)、半導體材料等的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;?/p>
按照有關規(guī)劃設想,“十二五”期間,我國將以碳碳復合材料為重點,積極開發(fā)新型超大規(guī)格、特殊結構材料的一體化制備工藝,推進高性能復合材料低成本化、高端品種產(chǎn)業(yè)化和應用技術裝備自主化。此外,還將提升高性能增強纖維規(guī)模化制備水平,積極開展高強、高模等系列碳纖維開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,加快推廣高性能復合材料在航空航天、風電設備、汽車制造、軌道交通等領域的應用。1.1 炭素材料用途廣泛
炭和石墨材料統(tǒng)稱為炭素材料,是以碳元素為主的非金屬固體材料。炭素材料的理化性能和機械性能在很多特殊條件下優(yōu)于金屬材料和高分子材料,具有良好的導電性能、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性,較高的耐腐蝕性,高溫狀態(tài)下的高強度、自潤滑性等。炭素材料及制品廣泛應用于冶金、航空航天、電子、能源、環(huán)保等領域。炭素材料的應用領域廣泛
石墨制品:電爐煉鋼、剛玉冶煉和黃磷生產(chǎn)用石墨電極、石墨電炭材料等。按通載電流能力可分為普通功率、高功率、超高功率石墨電極。
炭制品:煉鐵高爐用炭磚、鋁電解槽用陰極炭磚、大型礦熱爐用內(nèi)襯材料、炭電極、炭糊類制品等。
特種炭素材料:航空航天、光伏、核能、電子、醫(yī)療、建筑、節(jié)能環(huán)保等領域,以及作為特殊環(huán)境下的結構材料、功能材料。包括特種石墨制品、炭纖維、炭/炭復合材料、炭納米材料等。炭素材料一般分為石墨制品類、炭制品類和特種炭素材料三大類,前兩者統(tǒng)稱為傳統(tǒng)炭素材料;后者稱為炭素新材料,是未來發(fā)展的趨勢,用途極為廣泛,有著廣闊的市場前景。
1.2 傳統(tǒng)炭素材料產(chǎn)品升級在加快
傳統(tǒng)炭素材料主要應用在煉鋼和金屬冶煉行業(yè)中,80%的石墨電極作為電爐煉鋼導電材料;炭磚主要用作煉鐵高爐爐底、爐缸和冶金礦熱爐內(nèi)襯材料、電解鋁用陰極材料等。
我國炭素行業(yè)多年的高速發(fā)展已經(jīng)成為全球最大的石墨電極產(chǎn)銷國。炭素制品企業(yè)已超過400 家,但其中工序配套、可以批量規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)只有50 多家,較國外技術仍有一定差距,尤其是大規(guī)格石墨電極上仍差距很大,日本已經(jīng)達到1000mm以上,我國量產(chǎn)的不超過800mm。
傳統(tǒng)炭素材料的應用分布:鋼鐵行業(yè)75%,鋁、硅、鐵合金等冶煉15%,其他10%。隨著我國冶金產(chǎn)業(yè)結構的優(yōu)化升級,被列入落后生產(chǎn)裝備的小電爐逐步退出,高功率和超高功率電爐迅速發(fā)展,普通功率中小規(guī)格石墨電極市場需求大大萎縮,產(chǎn)品嚴重過剩,高功率石墨電極供需基本平衡,超高功率大規(guī)格石墨電極需求量逐年遞增。
2010年石墨電極產(chǎn)量達61.13萬噸,而國內(nèi)消耗量42萬噸,出口19.1萬噸。2011年1-7月出口石墨電極達到15萬噸,占國內(nèi)石墨電極產(chǎn)量的38.96%。其中超高功率石墨電極產(chǎn)量為12.65萬噸,同比增加18.96%,占總產(chǎn)量的32.85%。高功率石墨電極產(chǎn)量為14.45萬噸,同比增加1.22%。普通功率石墨電極11.40萬噸,同比增加14.48%。產(chǎn)品升級在加快。1.3 炭素新材料前景廣闊
炭素新材料是指用于高技術領域的炭和石墨材料,主要用于航空、航天、核能、風能、硬質材料制造、電子、醫(yī)療、建筑、環(huán)保等行業(yè)。21世紀被稱為“炭世紀”,就是基于炭材料的優(yōu)質性能,目前已經(jīng)形成規(guī)模應用的炭素新材料主要有各種特種石墨、炭纖維、炭/炭復合材料等,而更高端的石墨烯和炭納米材料已經(jīng)處于突破階段。
特種石墨被廣泛用于光伏行業(yè)中的單晶硅/多晶硅爐的加熱系統(tǒng)、也作為電火花加工用電極材料、航空航天火箭噴嘴內(nèi)襯材料,以及高溫氣冷堆用核電堆芯結構材料等。碳纖維是戰(zhàn)斗機、大型客機的重要復合材料、是風能發(fā)電葉片的重要材料,也是民用體育休閑產(chǎn)品如網(wǎng)球拍、高爾夫球桿、釣魚竿等的材料。2.傳統(tǒng)炭素產(chǎn)業(yè)面臨挑戰(zhàn) 2.1 產(chǎn)能過剩與結構不合理
石墨電極消耗主要隨電爐鋼、工業(yè)硅、磨料、黃磷等產(chǎn)量增加而增加。作為消耗品,石墨電極占特種鋼的成本3%-4%,隨著煉鋼技術的不斷進步,噸鋼石墨電極的消耗量在逐漸下降,石墨電極的總需求面臨嚴峻考驗。而且,電爐煉鋼向大型化、超高功率、直流化方向發(fā)展,石墨電極的質量也不斷提高。
目前美國UCAR、日本東海、昭和電工等石墨電極企業(yè)主導產(chǎn)品都為超高功率電極,其中80%左右為500mm以上大規(guī)格超高功率電極。而我國超高功率產(chǎn)品占比僅不足30%,與發(fā)達國家相比差距較大。使用超高功率和高功率電爐煉鋼,要比使用普通功率電爐煉鋼節(jié)電10%~50%,縮短冶煉時間30%左右,節(jié)約單位成本總計10%以上。不過由于我國電爐煉鋼的比例還比較低,僅16%左右,與國外發(fā)達國家50%以上的比值還有很大差距,提高電爐煉鋼的比重將對石墨電極的需求保持穩(wěn)定增長。2.2 原料受制于人
生產(chǎn)石墨電極的關鍵原料是針狀焦,采用針狀焦制成的超高功率電極煉鋼,能有效降低煉鋼成本。目前,針狀焦生產(chǎn)技術主要被美國、日本等少數(shù)國家壟斷,我國針狀焦產(chǎn)品長期以來依賴進口。針狀焦受國外技術壟斷,使得其進口價格維持高位。目前針狀石油焦等原材料的技術難題已取得了重大突破,但一些關鍵指標與國外相比還有一定差距。每年進口的針狀焦(包括油系和煤系)約10萬噸,占總需求量得近25%。2.3 鋼鐵行業(yè)結構調整帶來機遇
發(fā)達國家電爐鋼比例已超過50%,我國電爐煉鋼的比重只有16%。近年來,國內(nèi)外電爐煉鋼廠紛紛新建和改建大容量和大功率電爐,對直徑550~700mm 的大規(guī)格超高功率石墨電極的需求增加。國產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極不能滿足需求,多數(shù)廠家以使用進口電極為主。根據(jù)《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃》和“控制總量、淘汰
落后”的要求,預計到2011 年,我國鋼鐵行業(yè)的電爐鋼比將提高至18%~20%之間,電爐鋼特別是大噸位電爐鋼生產(chǎn)急需大規(guī)格超高功率石墨電極。大規(guī)格石墨電極的需求將給長期致力于此類產(chǎn)品研制的企業(yè)帶來發(fā)展空間。3.特種石墨國產(chǎn)化突破在即 3.1 特種石墨的分類和應用
特種石墨主要指高強度、高密度、高純度石墨制品(簡稱“三高”石墨),廣泛應用在半導體、太陽能光伏、核電高溫氣冷堆材料、模具、粉末冶金、真空熱處理等領域。表:特種石墨的分類及其性能
特種石墨品種
主要特性/典型用途
直拉單晶硅爐用高純石墨:純度高;結構致密、機械強度高;導熱系數(shù)較高;線膨脹系數(shù)較低;耐高溫、抗氧化/直拉單晶爐的加熱系統(tǒng)
電火花加工用石墨:結構致密、組織均勻;機械強度高;良好的導熱和導電性;良好的電加工性/電火花加工用電極材料
人造金剛石用石墨:純度高;石墨化度較高;晶粒尺寸大且晶形完整;結構致密,具有一定的機械強度/合成人造金剛石的碳源
模具、連鑄石墨:適宜的電阻率;優(yōu)良的耐氧化性和耐高溫性;致密的組織結構、較高的機械強度;導熱性高/超硬制品、燒結模具材料、銅、鋁、鐵及其合金等連鑄機用結晶器
光纖用石墨:純度高;結構致密、機械強度高;導熱系數(shù)較高;線膨脹系數(shù)較低;耐高溫、抗氧化/光纖預制棒的制備設備材料、光纖拉絲裝置的加熱系統(tǒng)
其他特種石墨:核石墨:良好的核性能純度高;高溫機械強度高;熱穩(wěn)定性好?;鸺龂娮靸?nèi)襯材料:耐高溫高性好;抗熱震性好;高溫機械強度高/高溫氣冷堆用堆芯結構材料、火箭噴嘴內(nèi)襯材料
按用途分類有電火花加工用特種石墨;鑄造模具用特種石墨;鋼鐵或銅、鋁連鑄用特種石墨;直拉單晶硅爐用或冶煉貴金屬、高純材料用高純石墨;合成人造金剛石用石墨;火箭、導彈技術用特種石墨;高溫氣冷堆用堆芯結構用核石墨。
高純石墨(光伏)37.31%;機械行業(yè)用特種炭材料14.93%;電火花加工用特種石墨14.93%;各種精密石墨模具、連鑄石墨26.12%;人造金剛石等特種石墨6.72%。3.2 國產(chǎn)化進程為特種石墨提供廣闊空間
當前我國特種石墨市場處于嚴重的供給不足狀態(tài),國內(nèi)2010年總產(chǎn)能不足2萬噸,實際產(chǎn)量約為9600噸,而需求量卻超過5萬噸,自給率約為20%。尤其是高質量的特種石墨(等靜壓)幾乎都要進口,其中約80%來自日本,20%來自歐美?!笆晃濉币詠砦覈哟罅藢μ胤N石墨的扶持力度,國內(nèi)炭素企業(yè)加大產(chǎn)品升級和轉型,紛紛建設特種石墨生產(chǎn)線。“十二五”期間我國特種石墨產(chǎn)量將大幅增長,復合增長率有望達到35%。預計2015年我國各類特種石墨產(chǎn)量將達到4.4萬噸左右,自給率有望提升至45%。當前我國特種石墨產(chǎn)能分布:新成特碳39%;方大碳素22%;興和永興16%;中鋼吉炭7%;唐山金灣4%;其他12%。特種石墨需求量相對較大的依次是光伏太陽能、電火花及模具加工、核能等。等靜壓工藝生產(chǎn)出來的特種石墨又稱等靜壓石墨,是目前最成熟也是最先進的生產(chǎn)工藝。我國目前等靜壓石墨的供給嚴重不足,2010年的自給率僅有約25%。
表:國內(nèi)等靜壓特種石墨供給替代空間巨大
需求量(噸)
2006
2007
2008
2009
2010E
太陽能光伏用石墨
4000
5250
6500
7600
8000
電火花加工用石墨
2000
2380
2750
3245
3500
金屬連鑄用石墨
500
570
630
690
750
光纖用石墨
120
150
150
燒結模具石墨
真空熱處理用石墨
125
150
180
200
塊孔氏熱交換器用石墨1000
1250
1500
1750
2000
高溫氣冷堆用石墨
1000
機械密封用石墨
軍工用石墨
160
170
180
190
200
需求合計
8000 10000 12000 14000
16000
供給量(噸)
國內(nèi)生產(chǎn)量
1000
1500
2000
3000
4000
進口量
7000
8500 10000 11000
12000
國內(nèi)占比
12.50% 15.00% 16.67% 21.43% 25.00%
進口占比
87.50% 85.00% 83.33% 78.57% 75.00% 3.2.1 中國光伏產(chǎn)業(yè)催生特種石墨需求高速增長
21世紀以來全球光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,2000年全球太陽能裝機容量僅有1.4GW,而2010年增加至40GW,10年間的復合增長率高達40%。中國近期核定光伏固定上網(wǎng)電價,標志我國光伏產(chǎn)業(yè)投資大幕拉開,未來幾年我國光伏產(chǎn)業(yè)將大幅增長。2010年我國光伏裝機容量僅有893MW,僅占全球市場的2.2%。預計2015年我國光伏裝機容量將達到10GW,2020年將達到50GW,未來10年間我國將成為全球光伏產(chǎn)業(yè)增長最快的國家。
多晶硅的需求主要來自于半導體和太陽能電池,其中,太陽能級多晶硅占需求量的約60%,預計未來5年多晶硅產(chǎn)量將有20%以上的復合增長率。單晶硅是通過多晶硅直拉法拉制而成,單晶硅主要應用在電子行業(yè)中的半導體元件,是電子產(chǎn)業(yè)中最基礎的材料之一,預計增長速度也將保持在兩位數(shù)之上?!笆濉逼陂g多晶硅和單晶硅的快速擴張將大幅增加特種石墨的需求量。
3.2.2 電火花加工對特種石墨的需求穩(wěn)定增長
電火花加工的主要優(yōu)勢在于能適合于難切削材料的加工,工具電極與工件不接觸,兩者間作用力很小,適用于加工特殊及復雜形狀的零件。在電火花加工工藝中,作為陽極的工具電極可以使用銅質材料,也可使用石墨材料。石墨電極與銅電極相比具有比銅輕,密度只有銅的20%;易加工;切削加工不易產(chǎn)生應力及熱變形;熔點在3000℃以上時熱膨脹系數(shù)小。在特種石墨的需求結構中,電火花加工占比中約為15%,是需求量最大的下游之一,2009年電火花加工消耗特種石墨量約為8225噸。電火花加工石墨產(chǎn)品中使用高檔石墨約為25%,使用中低檔石墨約占75%。十一五期間我國機械行業(yè)快速發(fā)展,機床生產(chǎn)、金屬切削和加工工具行業(yè)保持20%以上的平均增長速度,“十二五”期間我國的金屬加工處理和切削工業(yè)的仍能保持快速增長,對特種石墨的需求量將保持12%-15%的年增長幅度上升。3.2.3 核安全加快石墨材料在核電中的應用 日本福島核事故引發(fā)核電危機,核安全成為未來核電發(fā)展的關鍵因素。歐洲一些國家放緩或停止了核電站的建設,德國甚至宣布2020年關閉核電站,我國也在重新審視核電發(fā)展的規(guī)劃。但從長期看,核電依然是發(fā)電效率最高、最有前途的發(fā)電機組,我國大力發(fā)展核電的長期規(guī)劃沒有改變。在核電建設中,核安全是首位。高溫氣冷堆是國際核能界公認的目前安全性最高的新型核反應堆,是未來核電裝置的發(fā)展趨勢。石墨是中子的慢化劑和優(yōu)良的反射劑,其自身的有多優(yōu)良特性確立了它在核工業(yè)領域中關鍵材料之一。在高溫氣冷堆中,炭材料是不可缺少的減速材料、反射材料和結構材料。高溫氣冷堆需要大量的高級石墨材料,可以說沒有核石墨材料就無法建成高溫氣冷堆。在高溫氣冷堆中由于用氦氣作為冷卻劑,用炭素及陶瓷材料作為燃料的包覆材料,用石墨或炭質材料作為減速材料和爐芯結構材料,可以把接近1000℃的高溫氣體導出反應堆外作為能源使用。國際上已經(jīng)建立了多座開發(fā)研究用高溫氣冷堆。此外,核石墨可以用來制作熱結構件,各向同性炭石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、電極等核石墨制品。
按照現(xiàn)有的核電發(fā)展規(guī)劃,我國2020年將建設8600萬千瓦的核電裝機容量,而2010年裝機容量僅有不到1000萬千瓦,意味著未來10年我國核電裝機年復合增長率高達25%。3.2.4 其他需求:模具、連鑄和人造金剛石石墨增長潛力不容忽視
中國用于制造模具和連鑄的石墨數(shù)量較大,石墨模具和連鑄用各類石墨占總需求量約26%。機械工業(yè)中的鑄造行業(yè)大量使用石墨材料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工模具。生產(chǎn)大規(guī)格的純銅、青銅、黃銅等主要采用連鑄的方法,其中對產(chǎn)品質量起著至關重要影響的結晶器就是用等靜壓石墨材料制成的。由于等靜壓石墨在熱傳導、熱穩(wěn)定、自潤滑、抗浸潤及化學惰性等方面具有良好的性能,使之成為制作結晶器不可替代的材料。等靜壓石墨還用于制作金剛石工具和硬質合金的燒結模具,光纖拉絲機的熱場部件(加熱器、保溫筒等),真空熱處理爐的熱場部件(加熱器、承載框等),以及精密石墨熱交換器、機械密封部件、活塞環(huán)、軸承、火箭噴嘴等。4.碳纖維十二五新材料規(guī)劃的寵兒 4.1 碳纖維被譽為“新材料之王”
碳纖維是指含碳量在90%以上的無機高分子纖維材料,是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維,特別是在2000℃以上的高溫惰性環(huán)境中,碳材料是唯一強度不下降的物質;力學性能優(yōu)異,比重不到鋼的1/4,抗拉強度是鋼的7-9倍,且抗拉彈性、比強度、比模量均顯著優(yōu)于鋼。碳纖維的優(yōu)良特性決定了其應用無處不在,被廣泛應用于飛機制造、風力發(fā)電葉片、海洋鉆探、汽車構件、體育器材、醫(yī)療器械、建筑補強材料等行業(yè),被譽為21世紀的“新材料之王”。
表:國外PAN基碳纖維原絲生產(chǎn)工藝
研制單位
溶劑
工藝路線
紡絲方法
日本東麗
二甲基亞砜
一步法
濕紡
日本東邦
氯化鋅水溶液
一步法
濕紡
美國NASF
熔紡
日本三菱人造絲
二甲基乙酰胺
二步法
濕紡
二甲基甲酰胺
一步法
濕紡
日本愛克綸
NaSCN
二步法
濕紡
二甲基甲酰胺
二步法
濕紡
英國考特爾茲
NaSCN
一步法
濕紡
日本旭化成二甲基亞砜
二步法
干噴濕紡
根據(jù)基礎原料不同,碳纖維主要分為三類:以聚丙烯腈(PAN)為原料高溫碳化形成的碳纖維為PAN基碳纖維;以瀝青、粘膠纖維為原料高溫碳化形成的碳纖維分別為瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維。其中聚丙烯腈基碳纖維是目前碳纖維發(fā)展的主流,占世界碳纖維市場的80%以上。
碳纖維主要有四種產(chǎn)品形式:纖維、布料、預浸料坯和短切纖維。布料是指由碳纖維制成的織品;預浸料坯是將碳纖維按照一個方向一致排列,并將碳纖維或布料經(jīng)樹脂浸泡使其轉化成片狀;短切纖維指的是短絲。
表:碳纖維的主要用途及應用形態(tài)、種類
種類
用途
有關產(chǎn)業(yè)
絲束
高溫隔熱材料
電子、汽車、飛機、原子能
復合材料CFR
CF增強樹脂(CFRP)密封材料
化學、石油工業(yè)、石油、汽車
功能材料(滑動、導電、耐腐蝕材料等)電子、電工、機械、宇航、飛機、化學
CF增強碳(CFRC)結構材料(重要較高模量的一次、二次結構用才)運動器材、飛機、宇航、電工、醫(yī)療
燒蝕材料
宇航
CF增強金屬(CFRM)摩擦材料
汽車、鐵道、飛機、機械
炭、石墨材料
鋼鐵、電工
CF增強水泥(CFRC)有關電池的基材
電力、汽車
建筑、土木材料
船舶、住宅建設 4.2 日本、美歐大廠壟斷碳纖維供應
雖然碳纖維經(jīng)過幾十年的發(fā)展其生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟,但其技術壁壘極高,目前全球僅少數(shù)國家具備大規(guī)模生產(chǎn)的能力。世界碳纖維主要產(chǎn)能集中在日本、美國、英國、德國、法國、韓國和我國的臺灣省,主要生產(chǎn)商為日本的東麗、東邦人造絲、三菱人造絲三大集團和美國的卓爾泰克、阿克蘇、和德國的SGL公司等。
世界小絲束碳纖維生產(chǎn)基本上被日本碳纖維生產(chǎn)廠家控制,主要是東麗(Toray)集團、東邦(Toho)集團和三菱(Mitsubishi)集團三大碳纖維生產(chǎn)企業(yè),三者合計占據(jù)了全球小絲碳纖維名義產(chǎn)能的70%以上。大絲束碳纖維生產(chǎn)主要集中在美國、德國和日本,美國卓爾泰克(Zoltek)、德國西格里(SGL Group)和日本東邦(Toho)的大絲束碳纖維產(chǎn)能合計占全球大絲碳纖維名義產(chǎn)能的80%左右。
預計未來五年全球碳纖維產(chǎn)能將繼續(xù)保持增長,其中小絲束碳纖維增速相對較慢,而大絲束碳纖維將快速增長。預計2014年全球碳纖維名義產(chǎn)能將達到11.09萬噸,比2009年大幅增長38%。
4.3 碳纖維的需求快速增長
據(jù)《復合材料市場報告》克利斯.蘭德(Chris Red)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),過去的2005-2010年全球碳纖維需求復合增長率近9%,預測2010-2018年碳纖維需求復合增長率將達到15.12%。AJR咨詢公司托尼.羅伯次(Tony Roberts)預計2010-2018年碳纖維需求復合增長率為13.39%。增長的動力主要來自全球風能市場高速增長、汽車輕量化趨勢對碳纖維的需求量大增,以及航空航天市場穩(wěn)定增長。
預計2014年航空航天對碳纖維的需求1.3萬噸,比2010年增長近80%;預計2018年全球市場對碳纖維需求量約1.6萬噸。其中增長較快的是民用飛機、通用航空領域。表:民用航空業(yè)提高碳纖維需求
宇航工業(yè)
2008年
2009年
2010年
2014年
2018年
比2010年增長
民用飛機
3600
3500
4200
8500
11000
161.90%
軍用飛機
580
500
550
800
900
63.64%
直升飛機
320
350
400
420
470
17.50%
通用航空
1350
1180
1000
1600
2000
100.00%
其他宇航
780
700
1100
1680
1630
48.18%
合計
6630
6230
7250
13000
16000
120.69% 中國大型飛機C919計劃2012年完成詳細設計,2014年實現(xiàn)首飛,2016年完成適航取證并投放市場。如果按照25%的復合材料重量占比測算,每架C919飛機所需復合材料在15噸左右,對應年需求量在2250噸,對碳纖維的需求增量很大。碳纖維在風能發(fā)電行業(yè)中主要用于風機葉片的載荷加強桿中,作為特大風力發(fā)電葉片的主要材料。目前,由于風能發(fā)電的成本相對低廉,全球風機裝機容量的增速迅猛,大容量風機的應用將成為主要趨勢。根據(jù)風電行業(yè)相關標準,2兆瓦以上風電設備必須采用碳纖維材料,隨著國內(nèi)風電裝置大量建設,大絲束碳纖維需求量將有爆發(fā)式增長;2010年全球風能對碳纖維的需求量約5000噸,2014年將大幅提升至17000噸,2018年預計為35000噸,2010-2018年的需求復合增長率高達27%。
中國2010年累計風電裝機容量約為4183萬千瓦,其中2010年新增風電裝機達1600萬千瓦,占全球新增風電裝機容量的46%。預計到2015年,我國將新建成6000萬千瓦的裝機容量。這需新增12000臺5MW級風力發(fā)電機,約需使用碳纖維36000噸。預計到2020年中國風電裝機有望達到15000萬千瓦,未來十年復合增長率為19%。另外,碳纖維以其高比強度和抗拉彈性等優(yōu)異的力學性能而被應用在高端汽車領域。汽車零部件輕量化、小型化已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢。資料顯示,汽車自重每減少100公斤,行使100公里可節(jié)約油0.3升。汽汽車工業(yè)中主要應用于發(fā)動機底盤、驅動軸、車身、車門、橫梁、油箱、懸臂梁、鋼板彈簧、減速器、變速器支架等。如果每輛北美的汽車用2.2kg碳纖維,那北美2010年1200萬輛汽車的碳纖維總需求量就高達26.4萬噸,汽車工業(yè)對碳纖維的需求潛力巨大。
其他領域中,碳纖維在建筑工程中的應用也很廣泛,用作土木建筑的補強加固材料、鋼筋替代材料、混凝土增強材料、斜拉懸索橋鋼索代用材料等。我國2010年建筑補強使用碳纖維約380噸,到2012年預計將達到460噸以上。國家對電力需求的不斷增長,要求輸電線路的傳輸容量越來越大,碳纖維復合材料為芯部的新型電纜大量進入市場,將替代傳統(tǒng)的普通鋼芯電纜。僅對國內(nèi)最大的電纜廠家的調查表明:該廠家已具備年生產(chǎn)8000公里長新型電纜能力,年需碳纖維500~800噸。5.中國炭素行業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇
5.1 特種石墨量少質差進口替代不是夢
一是特種石墨市場處于嚴重的供給不足狀態(tài),國內(nèi)2010年總產(chǎn)能不足2萬噸,實際產(chǎn)量約為9600噸,而需求量卻超過5萬噸,自給率約為20%。尤其是高質量的等靜壓特種石墨幾乎都要進口,其中約80%來自日本,20%來自歐美。
二是規(guī)格偏低,國內(nèi)大多廠商生產(chǎn)的等靜壓石墨規(guī)格一般在直徑300-500mm,極少數(shù)達到600-700mm以上規(guī)格的產(chǎn)品,而日本等國已經(jīng)具備了直徑1000mm及以上的能力。三是特種石墨的性能差距,隨著下游領域的發(fā)展,對等靜壓石墨的要求有更高純度、高強度、顆粒更細等特性,尤其是在單晶爐向大規(guī)格化發(fā)展、核電領域以及金剛石加工中對等靜壓石墨的要求更高,而我國目前大多數(shù)企業(yè)尚不具備這個技術能力。
由于技術相對較低,國產(chǎn)特種石墨的價格大幅低于進口石墨,國內(nèi)產(chǎn)品價格在6-12萬元/噸之間,而進口石墨價格在18-20萬元/噸。巨大的價格空間以及技術的不斷攻克,進口替代未來不是夢。
5.2 碳纖維求索之路仍長新材料規(guī)劃將催速 碳纖維作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的一種重要產(chǎn)品,正受到越來越多人的關注,國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)線建設也異常熱鬧。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的分支之一頗受關注,行業(yè)成長“動力十足”。據(jù)預測,2010年PAN基碳纖維的全球需求量將達4萬-5萬噸,到2014年將超過7.5萬噸,預計到2018年需求量將達到11萬噸。2010年我國碳纖維需求達1萬噸左右。目前國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有23家,總產(chǎn)能為4000噸/年,規(guī)模都在千噸以下。而實際產(chǎn)量不足2000噸,自給率不足20%,尤其是高性能的小絲束碳纖維基本依靠進口。
目前國內(nèi)碳纖維發(fā)展面臨兩個瓶頸,一是原絲技術,二是碳化爐。盡管國內(nèi)發(fā)展了幾十年,但只能小規(guī)模生產(chǎn)T300的碳纖維,對于高強碳纖維T800、T1000,國內(nèi)尚無生產(chǎn)能力,是國內(nèi)欠缺高性能原絲與先進的碳化爐,而這些發(fā)達國家對我國實行技術封鎖,一直難有突破。由于面臨較高的技術壁壘,我國高性能碳纖維發(fā)展仍需攻關。在碳纖維應用方面,發(fā)達國家碳纖維應用比例分別是工業(yè)應用49%、航空航天19%、體育休閑32%;而我國是體育休閑占比最高達65%左右,工業(yè)應用約為31%,航空航天僅4%左右。6.重點公司
6.1 中鋼吉炭(000928)——碳纖維發(fā)威
公司是國內(nèi)最大的綜合性炭素制品生產(chǎn)企業(yè)之一,主要有石墨電極、石墨陽極、炭塊、特種炭制品、炭纖維制品等,目前石墨電極總產(chǎn)能11萬噸/年。目前普通、高功率、超高功率石墨電極的比重已調整到2:4:4,公司計劃未來再進一步擴大到0.5:4:5.5。
公司全資子公司神舟碳纖維公司是國防科工委唯一一家定制生產(chǎn)軍用碳纖維的企業(yè),每年提供約10噸左右碳纖維,毛利率在30%左右。另外,公司持有30%股權江城碳纖維。一期500t預計在2011年9月底投產(chǎn);二期1500t。江城碳纖維公司生產(chǎn)的民用碳纖維主要是6K和12K的品種。
大股東中鋼集團是國國資委直屬的大型企業(yè),下屬仍有大量的炭素資產(chǎn),未來有注入上市的可能性。四川炭素,產(chǎn)品主要是電極接頭,也有一些電極本體,產(chǎn)能3-4萬噸。上海新型石墨(浙江)生產(chǎn)特種石墨。鞍山熱能院有8萬噸煤系針狀焦產(chǎn)能。江城碳纖維70%的股權。此外,公司所在地吉林省吉林市是科技部認定的唯一一個碳纖維產(chǎn)業(yè)化基地,這標志著吉林的碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略層面,成為中國發(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)的重點基地。6.2 博云新材(002297)——C/C王者
公司產(chǎn)品飛機剎車副、航天用炭/炭復合材料、汽車剎車片、高性能模具,都處于國際領先水平:公司依托中南大學,在國內(nèi)粉末冶金復合材料領域形成了基礎研究—應用研究—產(chǎn)業(yè)化的鏈條,能在短時間內(nèi)將行業(yè)內(nèi)最新的先進技術應用于規(guī)模生產(chǎn)中。
環(huán)保型高性能汽車剎車片技術改造工程將于年底完工,產(chǎn)能將達到2500萬片。產(chǎn)能的釋放將為公司帶來積極的影響,消除公司汽車剎車片產(chǎn)能日益不足的問題,得以實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益,符合公司發(fā)展戰(zhàn)略。
公司飛機剎車副產(chǎn)品國內(nèi)市場份額第一,毛利率高,其產(chǎn)品憑借高性能、相對優(yōu)惠的價格,正在逐漸替代國外同類產(chǎn)品。
公司與霍尼韋爾聯(lián)合競標取得中國商飛C919大型客機機輪、輪胎和剎車系統(tǒng)獨家供應商資格,雙方組建合資公司共同實施該項目。公司擬采取非公開發(fā)行募集5億元人民幣,用于投資公司與霍尼韋爾爾合資飛機機輪剎車系統(tǒng)項目、長沙鑫航飛機機輪項目等。公司意在提高在飛機機輪剎車系統(tǒng)及其配件的研發(fā)、設計、生產(chǎn)能力和延伸公司航空產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈。(公子戰(zhàn))
第四篇:《炭素世界》:石墨化爐變壓器的運行經(jīng)驗小結
《炭素世界》:石墨化爐變壓器的運行經(jīng)驗小結
石墨化爐變壓器的運行經(jīng)驗小結前言目前在石墨化生產(chǎn)工藝中最主要的運行設備無外乎是整流變壓器了,石墨化生產(chǎn)運行中,能保證整流變壓器的安全運行成為保證正常生產(chǎn)的核心問題,近幾年來,也時不時傳出變壓器運行中出現(xiàn)問題的案例,今天,我們就我公司在變壓器運行過程中的一些問題提出來和大家分享,也希望大家能多交流,希望通過互動交流使石墨化行業(yè)能有所進步。
一、變壓器的安裝方式目前在我國運行的石墨化系統(tǒng)中有移運式變壓器和固定式變壓器兩種,串接石墨化爐中采用移運式變壓器的安裝方式較多,而艾奇遜石墨化爐的運行中又偏重于采用固定式變壓器的安裝方式。偶然的情況中也可以看到某些生產(chǎn)廠家采用移動式變壓器的安裝方式。兩種方式的安裝從原理上說均可以達到石墨化生產(chǎn)的目得,但是,從管理上來說,移動式變壓器的安裝方式在生產(chǎn)管理上稍麻煩一些,而固定式變壓器的生產(chǎn)中又顯得更方便一些。左圖可以看出來移動式變壓器安裝的外形圖無論哪種安裝方式進行生產(chǎn),最關鍵的還是要對整流變壓器進行實時的維護才能達到正常運行生產(chǎn)的目的。
二、整流變壓器的運行在電力的傳輸與配送中,電力變壓器是能量交換、傳輸?shù)臉屑~,在生產(chǎn)實際中各行各業(yè)都離不開它。而在石墨化生產(chǎn)中,由電力的輸入到調壓變壓器再到整流變壓器直至輸入到石墨化爐的一系列過程中保障電氣設備的安全運行避免各種事故是最重要的保障。碳素生產(chǎn)尤其是石墨化整流變壓器的安全運行更是最重要的一環(huán),變壓器的事故不僅影響生產(chǎn)繼續(xù)進行還會造成巨大經(jīng)濟損失。所以石墨化爐變壓器的運行維護十分重要,及早發(fā)現(xiàn)及時處理可避免事故的發(fā)生并將風險降至最低。整流變壓器相線出排后整流二極管的冷卻這個命題似乎和變壓器運行無關,其實不然,這可能是變壓器安全運中最重要的一環(huán),只有硅整流管(二極管)的正常運行才能保證整流變壓器的安全。我們更多的知道硅材料具有單向導通的性能,但是這卻不是我們今天討論的范圍,我們想說的是硅片材料隨著溫度的升高它的導熱性能會急劇的下降,下表列出了溫度和硅片導熱數(shù)據(jù)。
在石墨化生產(chǎn)實踐中,硅整流管的溫度應低于45,上表中的數(shù)據(jù)便可以分析出我們要保證硅整流管在安全溫度下才能使整流變壓器正常工作,當溫度越高硅片越不易將熱量導出,而這種現(xiàn)像正是破壞整流變壓器的主要原因,可以想象一下,溫度升高—破壞了硅整流管
--隨著變壓器的直接導通(相當于短路)
會將變壓器內(nèi)部擊穿。
右圖為計算機中的硅片熱場分析和二極管冷卻原理是一樣的,區(qū)別在于石墨化爐用二極來整流,而機算機用硅片來做芯片罷了綜上所述,各個廠家均采用水冷硅整流管的方式來保護整流變壓器,目前生產(chǎn)上使用的方法有兩種。
*自助冷卻方式冷卻硅整流管方式。
*水-水冷卻設備進行強制冷卻方式
第一種自冷助冷卻方式介紹---冷卻水原理圖(右圖)圖中看出來,冷卻水采用自流的方式對硅整流管進行冷卻,采用這種方式冷卻優(yōu)點是安全可靠,高位水箱中能保持3-5分鐘的安全水位供應,如果有何任一方的電氣設備或供水設備出現(xiàn)故障時高位水箱供水,給操作工人一個緩沖的時間用以處理事故。
原理圖和實際圖片也反映了這一點,工作人員可以通過巡視,直觀的看到水系統(tǒng)的循環(huán)情況。
左圖中顯示水-水冷卻器的外形圖
從水流觀察窗中看到水流循環(huán)的情況是較理想的操作方法,這種辦法看來較為原始一些,但是,我們不知何時會出現(xiàn)突發(fā)情況,比如說水泵中有小顆粒物隨著水流到達二極管中,堵塞二極管的冷卻水道會出現(xiàn)二極管發(fā)熱燒壞現(xiàn)象,但是,從觀察窗中可以看出來水流是否正常等現(xiàn)象,用以提醒操作人員,是否需要進行檢查。
第一種自助冷卻的方式也有其缺點,水箱的設置在室外,尤其是東北地區(qū)易使水箱外管道結冰,同時這種方式占地也較大,如果說一定要采用這種方法其首要考慮的問題是區(qū)域的適應性和操作的安全性哦。上圖中顯示了大功率二極管的外形圖第二種方法是水-水冷卻設備進行強制冷卻。這種方法在近年來石墨化硅整流管的冷卻上使用較多,其優(yōu)點是安裝方便,占地較小。缺點是萬一動力電源發(fā)生故障會直接導致硅整流管的損壞,再次導致變壓器的損壞。近年以來石墨化爐的整流器趨向使用小整流管裝配成整流柜,所以,對整流變壓器的損壞也有一定的降底,從實用的理念上來說,不失為另一種合理的選擇。
而整流柜的使用也不再對整流管的出水口進行視覺監(jiān)控,也是各有利弊的事情哦。
當然了,至于技術上的深入探討,這不在本文的范圍內(nèi)也就不多說了。
三、石墨化整流系統(tǒng)磁場效應石墨化爐在運行過程中形成磁場這是眾所周知的,我們也知道形成磁場直接的原因是能量的轉換,有能量才可能形成磁場。如果有消耗磁場的物件,可以想見,磁場有了消耗的地方它便會源源不斷的供給,直到形成一種能量供給的平衡。以上分析可以說明,無論在設計石墨化爐過程中,還是生產(chǎn)過程中都要注意將鐵件遠離石墨化形成磁場的周邊,比如說,在建爐過程中是否可以將爐底部的鋼筋去掉,在生產(chǎn)過程中盡量減少將鐵器物放置于變壓器的附近。舉一個特例說明,如果我們將鐵器搭接在變壓器出線鋁排之上(單相出排上放置)很快鋁排上部搭接部分的角鋼便會發(fā)紅,這一點說明磁場在消耗能量。再舉一例說明,如果我們將一鐵釘放置于正在運行的變壓器附近,則鐵訂會自動豎立起來,這也再一次說明磁場在作用。
從左圖中看出來,由于磁場效應的存在,鐵釘也豎起來了。下圖中也能看出來小鏟子也自動粘在爐子的鐵件上了。
如此說來,這些現(xiàn)象對整流變壓器的運行有哪些啟示呢?整流變壓器啟動前要仔細檢查周邊是否有鐵釘、鐵絲等物件存在,如果有鐵釘存在,在整流變壓器啟動后一段時間內(nèi)隨著磁場的增大,小鐵釘會豎起來和運行中的變壓器接通,直接后果是變壓器接地了,馬上需要進行停電檢查,有意思的事情是,當你再次檢查時鐵釘時小鐵釘卻倒下了,它并沒有接地???從這里看出來由磁場衍生出來的問題變大了。再舉一例說明,當我們手上戴著金光燦燦的機械表步入石墨化車間時便要注意了,你的手表越好越易被變壓器的磁場磁化哦,當你每天上班遲到時才發(fā)現(xiàn)表慢了,究其原因才知道磁場對你的手表產(chǎn)生作用了。
變壓器磁場是一個隨著功率的增大而變化的量,筆者沒有進行精確的計算,我想,其實這也無需要進行定量的計算,我們需要的是定性的分析,知道他的徵結在哪里,會在哪里出現(xiàn)問題,能提前預防也就是了。
至于磁場對人體的損害有多大,這個問題筆者沒有進行過研究,是否今后能有人做一下這方面的深入探討,這便是學者們的事情了,這里不便再言了。
四、石墨化爐變壓器的日常巡視及維護(有些問題專指串接爐移動變壓器而言)石墨化爐變壓器包括了調壓變壓器、整流變壓器、整流柜(整流二極管或可控硅)、冷卻風機、鋁排以及液壓系統(tǒng)。
1、檢查變壓器運行時聲音是否正常,聲音均勻并伴有“嗡嗡”代表正常,這是交變磁通引起鐵芯的振動而發(fā)出的聲音,若發(fā)出的聲音不均勻則需要停電檢查。檢查變壓器出排位置是否有漏油現(xiàn)象,若有漏油地方則需盡快找出漏油點并處理好,以及清理油污防止失火。
2、巡視冷卻風機運轉方向、聲音是否正常,有沒有異響,若有則應停機檢查。冷卻油泵的接線端子有沒有電弧燒蝕痕跡,是否漏油。
3、檢查二極管冷卻水觀察窗出水口水量大小,二極管進水口與出水口是否有漏水現(xiàn)象,如果有漏水現(xiàn)象應及時停電緊固。查看壓敏電阻有沒有斷線損壞,若有則及時更換。
4、鋁排的檢查:檢查與銅排連接處的螺栓是否有松動以及鋁排與變壓器移動小車是否有接地的地方,應經(jīng)常清掃預防積塵引起短路接地故障。
5、爐頭液壓油缸以及液壓管路的檢查,檢查油缸與爐頭銅板絕緣程度,要經(jīng)常清理油灰,防止因絕緣損壞而引起接地故障。查看液壓管路接口處是否有漏油現(xiàn)象及時發(fā)現(xiàn)及時處理。注意查看液壓站液壓油位及時補充液壓油。
6、使用移動變壓器時,停電后要及時對變壓器進行清理吹灰,清理前先掛接地線進行放電(防止觸電事故)。瓦斯繼電器內(nèi)充滿油,有氣體時要及時放氣處理,變壓器油液位計在規(guī)定的溫度線內(nèi),查看呼吸器內(nèi)硅膠是否變色失效。
7、各項指標均檢查合格后,收拾工具清理衛(wèi)生,摘除接地線準備下一爐送電。變壓器距離石墨化爐近,要做好防護工作結論:本文敘述了石墨化爐整流變壓器和常規(guī)的電力變壓器運行維護的區(qū)別,我們不僅應了解各種變壓器的使用的通用法則,更要了解石墨化整流變壓器在運行過程中的不同點,這也許是能保證石墨化生產(chǎn)正常的簡要法則吧。
第五篇:2018年爐石全國統(tǒng)一考試
2018年爐石全國統(tǒng)一考試
考卷及參考答案
注:選擇題紅色加粗字是準確答案
判斷題.T.代表正確答案,.F.代表錯誤答案
一、選擇題(每題2分,共80分)
1、爐石傳說中牧師的職業(yè)特點是治療,那么請問下列卡牌中屬于牧師職業(yè)的卡牌是?
A:圣療術 B:圣光術C:納魯之光 D:光耀之主拉格納羅斯
2、[伊利丹·怒風]是一張具有使用時扳機的卡牌,經(jīng)常被玩家調侃說到“先有蛋哥后有天”那么,下面的卡牌中和[伊利丹·怒風]不屬于同樣扳機的卡牌是?
A:游學者周卓 B:暗影映像 C:大胖 D:魚人招潮者
3、[亡者歸來]是一張強力的返場法術,可以召喚本局對戰(zhàn)中死亡的所有魚人,那么下列魚人中,費用或身材有誤的一項是?
A:魚人領軍 3費3/3 B:藍腮戰(zhàn)士 2費2/1 C:魚人寶寶 1費1/1 D:暗鱗先知 1費1/1
4、狗頭人與地下世界是爐石傳說中的第一個闖關冒險,下面屬于狗頭人冒險模式的boss是?
A:盲者巴蘭 B:喬治與卡爾 C:大祭司格雷福斯 D:托爾格瓦國王
5、在對陣巫妖王時,他會在第一回合對玩家使用特殊卡牌,請問下列哪一張是針對圣騎士職業(yè)的卡牌?
A:真正的巫妖 B:陣亡的勇士 C:死疽 D:靈魂收割
6、爐石傳說在加基森版本中加入了三張野豬騎士,他們分別叫什么名字? A:塔娜莉、斯帕克、蕾瑟蘭 B:塔納利、斯派克、蕾瑟蘭 C:塔納利、斯帕克、雷瑟蘭 D:塔娜利、斯派克、雷瑟蘭
7、沙德沃克的原畫下面逃跑的動物里面沒有什么?()A:兔子 B:小貓 C:小鳥 D:松鼠
8、經(jīng)典卡牌是奠定了爐石傳說的基礎,下面不屬于經(jīng)典系列的是?()A:銀背族長 B:狼人滲透者 C:哈里森·瓊斯 D:加基森拍賣師
9、納克薩瑪斯是爐石傳說的第一個冒險模式,請問他的第一個區(qū)叫什么名字()A:瘟疫區(qū) B:軍事區(qū) C:蘑菇區(qū) D:蜘蛛?yún)^(qū)
10、“又一位戰(zhàn)死沙場的將士”這是哪一張卡牌的卡牌描述? A:自然平衡 B:詛咒教派領袖 C:死亡領主 D:克爾蘇加德
11、獵人職業(yè)比較缺少AOE的解場牌,下面對強風射擊的描述錯誤的是?
A:是一張三費法術牌 B:是一張稀有法術牌 C:是一張地精大戰(zhàn)侏儒擴展包的卡牌 D:卡圖上的箭是紅色的
12、毒蛇陷阱是一個比較難纏的奧秘,他能在對方進攻的時候帶來場面威脅,請問毒蛇陷阱卡圖上畫了多少條蛇? A:6 B:5 C:4 D:3
13、卡牌削弱是爐石傳說維持環(huán)境平衡必須要做的,下列哪一張卡牌是和尤格薩隆一起削弱的?
A:沖鋒 B:王牌獵人 C:惡毒的召喚師 D:傳播瘟疫
14、在女巫森林的冒險模式中,竊魂者阿扎莉娜的所屬職業(yè)是? A:圣騎士 B:牧師 C:德魯伊 D:術士
15、每一張隨從牌都有獨特的入場臺詞,下面哪一張卡牌的入場臺詞里面沒有“巫妖王”三個字?
A:冷酷的死靈法師 B:鬼靈騎士 C:被污染的狂熱者 D:瓦格里攝魂者
16、對手打出加拉克蘇斯大王,你的哪一個奧秘會被觸發(fā)? A:變形藥水 B:狙擊 C:懺悔 D:鏡像實體
17、隨從不僅僅有登場語音還有獨特的攻擊臺詞,下面哪一句語音不是爐石傳說中隨從的攻擊臺詞?
A:褻瀆!B:懺悔吧!C:適者生存!D:火球術!
18、守望先鋒也是暴雪公司制作的游戲,同時爐石中也包含了很多來自守望先鋒的元素,例如源氏的武器,那么請問這把武器現(xiàn)在隱藏在哪一張地圖桌面上? A:勇闖安戈洛 B:龍爭虎斗加基森 C:冰封王座的騎士 D:狗頭人與地下世界
19、每一張上古之神都具有強大的力量,只要一召喚出來就能夠扭轉整個戰(zhàn)局,那么請問尤格薩隆在被削弱前最多可以施放多少張法術牌?(加上銅須)A:30 B:50 C:60 D:100
20、在打卡拉贊序章的時候,莫羅斯說什么東西會嚇到魚人? A:喇叭 B:煙花 C:氣球 D:鍋爐
21、“有太多世界,有太多東西要學”是哪一位英雄的臺詞?
A:埃蘭之影 B:虛空幽龍C:游學者周卓 D:米爾豪斯·法力風暴
22、爐石傳說中有多少張可收集卡牌的卡牌名稱上有感嘆號? A:2張 B:3張 C:4張 D:5張
23、在地下城對陣掛機的阿凱的時候,打出吹噓海盜你有可能偷到下面的哪一張卡牌?
A:光耀之主納格納羅斯 B:巨型沙蟲 C:雪怒巨人 D:山嶺巨人
24、帕奇維克是由什么人的尸體縫合而成的?
A:打不過游學者周卓的冒險者 B:打不過拉法姆的冒險者 C:打不過米爾豪斯的冒險者 D:通不過地下城的冒險者
25、你有場上一個伊利丹怒風,并且裝備了一把公正之劍,現(xiàn)在從手牌打出另一把公正之劍,伊利丹召喚的埃辛諾斯之焰的身材是? A:2/1 B:3/2 C:4/3 D:5/4
26、摩戈爾是薩滿的英雄皮膚,那么在爐石傳說中第一次提到摩戈爾是在哪個版本呢?
A:經(jīng)典 B:地精大戰(zhàn)侏儒 C:勇闖安戈洛 D:龍爭虎斗加基森
27、光標移動到你場上的叢林梟獸身上時,會顯示關于法術傷害的提示,是下列選項中的哪一個?
A:你的法術牌造成額外的傷害 B:你的法術牌造成1點額外傷害 C:你的法術牌造成2點額外傷害 D:以上答案都不對
28、爐石傳說中有多少張可收集卡牌的卡名帶有“女巫森林”四個字? A: 1 B :2 C: 3 D :4
29、下列哪一張卡牌存在于爐石傳說中?
A:麻瘋侏儒 B:先知偉倫 C:阿萊克斯塔薩 D:瑟瑪普拉格
30、你的場上有一個自爆憎惡,你對他打出饑餓的翼手龍,下列說法正確的是? A:進化一個圣盾可以活下來 B:進化一個+3生命值可以活下來 C:進化圣盾和+3生命值都能活下來 D:饑餓的翼手龍死亡
31、爐石傳說中的天梯12級用的是什么隨從做段位頭像? A:霜狼督軍B:戰(zhàn)歌指揮官 C:白銀之手騎士 D:烈日行者
32、榮譽室內(nèi)一共有多少張卡牌? A:9 B:11 C:12 D:13
33、下面這張卡牌出自什么擴展包?
A:經(jīng)典 B:冠軍的試煉 C:上古之神的低語 D:地精大戰(zhàn)侏儒
34、“你是不是迷路了?你只要按屏幕下方的返回按鈕就能回去了。”這是奈法利安在你準備挑戰(zhàn)哪一個首領時和你的對話?
A:歐莫克大王 B:達基薩斯將軍 C:雷德·黑手 D:全能金剛
35、在你第一次對抗奈法利安的時候,炎魔之王納格納羅斯會給你一些特殊的幫助卡牌,請問這些卡牌有多少種? A:2 B:3 C:4 D:5
36、巨龍召喚者奧蘭納召喚的5/5龍叫什么名字? A:火龍 B:巨龍 C:龍 D:烈焰的女兒
37、圖騰之力的原畫上有多少個圖騰 A:4 B:3 C:2 D:1
38、“我是個事必躬親的主宰”請問這是巫妖王回應哪一個冰霜王座boss的彩蛋?
A:亡語者女士 B:鮮血女王蘭娜瑟爾 C:普崔塞德教授 D:死亡使者薩魯法爾
39、下面這一張隨從的名字是?
A:光明祭司 B:光明祭祀 C:明光祭司 D:明光祭祀
40、你打出一個2/2的派烙斯,然后掛上奧秘詐死,在你對手回合派烙斯死亡會發(fā)生什么?
A:派烙斯亡語給一張你6/6派諾斯,然后2/2派烙斯被詐死返回手牌 B:派烙斯亡語給你一張6/6派烙斯,詐死不觸發(fā) C:詐死將一張2/2的派烙斯返回你的手牌,派烙斯亡語不觸發(fā) D:以上答案都不對
二、判斷題(每題2分,共40分)
1、爐石傳說中奧秘最多的職業(yè)是獵人,擁有13張不同的奧秘(.F.)
2、游學者周卓是爐石傳說的可收集卡牌中唯一一張卡牌名字帶有“周”字的卡牌(.T.)
3、玩火的術士是一張5費7/1的中立卡牌,該牌不可收集,來自于冰封王座序章內(nèi)boss用卡(.T.)
4、海魔釘刺者是一張來自上古之神的低語擴展包的術士職業(yè)卡(.F.)
5、西風燈神是一張元素隨從(.T.)
6、你場上有一只亡靈藥劑師且你的英雄生命值為3點,對手打出地獄烈焰同時殺死藥劑師和你的英雄,你會被亡靈藥劑師的亡語救活(.F.)
7、辛達茍薩的兩個被動英雄技能的名字是一樣的(.T.)
8、卡里莫斯的仆從的左右手和坩堝元素的左右手顏色相反(.T.)
9、對手有一把2/2的青玉之爪,你擁有一個布萊恩銅須,打出哈里森·瓊斯可以抽四張卡(.T.)
10、大漩渦傳送門是你通過卡拉贊序章時送你的卡牌(.F.)
11、圖哈特和嗜月者巴庫強化的獵人英雄技能都叫弩炮射擊(.T.)
12、打出艾薇娜之后再打出碎枝復制她,復制得到的艾薇娜是1費10/10(.F.)
13、爐石傳說的回合上限是雙方玩家的第60個回合,如果60回合后游戲仍在繼續(xù)會被判為雙方平局(.F.)
14、如果用縮小藥水把沼澤之王爵德的攻擊力降低至0,那他就不會自動攻擊(.F.)
15、狗頭人圖書管理員抽上來的小型法術紫水晶會自動升級(.T.)
16、普崔塞德教授的爛腸是4費3/5(.T.)
17、你從手牌打出一把詛咒之刃,然后以自己英雄為目標打出毀滅之刃,這個時候你的英雄會受到來自毀滅之刃的4點傷害(.T.)
18、你裝備著一把灌魔之錘,打出戰(zhàn)士任務獎勵,這時你的英雄技能會變成“死吧,蟲子”(.F.)
19、你場上有一只瑪里茍斯這個時候對手使用拉法姆的詛咒,你的回合開始時你會因為詛咒受到7點傷害(.F.)
20、你手牌中有一只沒有變形過的百變澤魯斯,然后打出報警機器人,你的下個回合開始時,報警機器人會把1/1的百變澤魯斯召喚上場(.T.)作者:吃節(jié)操の萌萌獸w