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1、上海碳素厂400×400×310mm的等静压石墨售价62000元/T;
2、四川士达特种炭材φ620~700×600~750mm售价平均为55000元/T;
3、成都高纯石墨制品厂φ350~500×500mm售价平均为50000元/T;
4、日本东洋公司现实价200000元/T;
5、德国西格里现实价230000元/T。
1、煅后石油焦、沥青焦进车间后,在颚式破碎中进行初碎,用斗式提升机提到备料二楼储料斗内。
2、采用4R磨粉机(改进型)进行磨粉,合格料粉自动进入备料三楼储料斗中。
3、在备料二楼设置2台电子称,自动配料后,进入一楼混合机(煤、沥青亦从二楼加入)。
4、采用煤油加热的1000L电热强力混合机内进行混合。
5、混合机出料后,用皮带将物料送至φ400mm的热轧机内进行轧辊。
6、轧辊后的料片进自动冷却器进行料片冷却,然后经斗提机进入二楼储料斗。
7、采用4R磨粉机进行磨粉,然后在输入到二楼料仓,待压制。
上述各工序采用流水密闭作业,部分暴露部分采用强制通风,防止污染。
8、压粉在机械压机中进行预压成型。
9、采用等静压机压成型。
10、培烧在环式培烧炉内进行,热煤气加热,在炉顶部装出炉。该炉子属于环保型,挥发部分可充分
燃烧,降低能耗。采用30m高烟囱,年产能4000T。
11、采用卧式浸渍缸,沥青加压式,热煤油加热。浸渍液软化点可根据需要改变。
12、石墨化采用新型节能石墨化炉,电耗在3.5KW/kg以内,年产能3000T。
除上述几个主要用途之外,等静压石墨在硬质合金(真空炉发热器、烧结板等)、采矿(制造钻头模具)、化工(换热器及防腐件)、冶金(钳锅)、机械(机械密封)、宇航(喷嘴等)、石墨反应堆(减速材及反射材)等领域被广泛使用。
直拉式单晶硅炉用石墨材料
半导体单晶炉采用石墨材料制造钳锅、加热器、隔热屏以及配件。配套石墨件规格为下表:
单晶规格(寸) |
坩埚尺寸(寸) |
最大石墨件尺寸(mm) |
2-3 |
8 |
300 |
3-4 |
10 |
350 |
4-5 |
12 |
400 |
5-6 |
18 |
500 |
8 |
22 |
700 |
有色冶金连铸用石墨结晶器
为了缩短生产工艺流程,降底成本,提高质量,减少劳动强度和对环境的污染,20多年来金属材料生产逐渐向连铸方向发展。
至今铜、铝材基本实现了连生产,结晶器用高纯石墨,钢材连铸产量已达到80%以上(但结晶器大部分未用石墨)。
等静压石墨主要用于大型铜材生产线。自1985年开始,我国从奥地利、法国、瑞士、日本等国先后引进30多条生产线,而国内自行设计制造的生产线已达到100多条,均采用石墨结晶器。
据统计2006年我国铜材产量已达到360多万吨,其中大部分采用连铸。按每吨铜材需要石墨量为2.5kg计,则年需石墨量为486T,按加工成品率70%计,年需石墨毛坯量为2700T。当前来又有较快发展,预测年石墨需要量近期为4000T左右。
电火花加工用石墨
电火花加工是当今模具行业的一次革命,它不仅简化了传统工艺手段,而且使制造异形模具成为可能。 等静压石墨因具有各向同性,是制造电火花石墨电极的最佳材料。
单晶硅生产石英坩埚模具用石墨材料
石英坩埚是直拉单晶硅的容器,而制造石英坩埚用石墨坩埚作为成型材料。
高气冷堆堆芯结构石墨材料
“高气冷堆”是清华大学核能与新能源技术研究院自主研发的具有完全自主知识产权的,处于国际领先水平的第四代核反应堆。高气冷堆项目已经被国家列为“国家级的重大专项”, 在建设中“华能山东石岛湾核电站(示范堆)”,需要等静压石墨材料数量为1200吨,占示范堆总投资费用15%。为了中国的核能事业的健康发展,众多国内专家呼吁国内企业参与核石墨研发。核石墨是防止核扩散的敏感材料,虽然当前可以进口,一旦国际形势发生变化,它的进口随时可能中断。为了独立自主地发展我国的高气冷堆产业,必须解决核石墨的国产化问题。
成都炭素于2009年为清华核能院提供了首批40吨等静压核石墨材料,按期、保质、保量地完成了核石墨材料的供货,产品主要技术指标超过了预期,圆满地完成了核石墨试制任务,在核石墨国产化进程中迈出可喜的一步。
核石墨与常规工程用石墨的主要区别有两点,核纯和耐辐照损伤。当前,国内核石墨材料的研制尚缺辐照试验这一环节,这是下一步研制中必须面对过程,除辐照要求外,核石墨在冷态状态下的质量要求是:规格大型化、质量稳定、热稳定性好、热膨胀系数低。
作为全球制造业大国和最大的光伏产品生产国,中国一直保持巨量的等静压石墨需求。当前,随着国内光伏产业的迅猛发展,中国等静压石墨需求量逐年扩大。同期,由于中国等静压石墨生产企业技术基础薄弱,加上国外企业的技术封锁,中国等静压石墨产量和质量均未得到有效提升。2011年,中国等静压石墨需求量达1.8万吨,而同期等静压石墨产量仅为9500吨,供应缺口达8500吨。当前,中国新涉足等静压石墨业务企业普遍存在的技术储备不足及产品结构不合理等问题很难短期内得到解决。
不仅在民用上大有作为,在国防尖端上占有重要地位,属新型材料,令人瞩目。它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料,更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。
等静压石墨是新型石墨材料,是石墨材料中的精品,由于具有一系列优良特性,它必然会与高新技术、国防尖端技术紧密相联,成为21世纪最有价值的新材料之一。随着经济发展,静压石墨的国内国际市场容量与日俱增,发展潜力巨大。正因如此,目前国内正兴起一股等静压石墨生产热,一些以生产模压石墨为主的炭素生产企业看中这块“大蛋糕”,陆续上马等静压设备,挤身等静压石墨生产行列中来,竞争将不可避免进入白热化状态,竞争的对手包括国外同行。
在激烈的市场竞争中,国内等静压石墨生产企业的立足之本和出路是:将产品升级换代,朝大规格、细结构(超细结构)、高强度、高纯度、多功能方向发展,顺应光伏产业、机械制造、核能利用各行业发展趋势,为中国国民经济的发展更好地服务。
中国是一个发展中国家,正在步入重工业化时期,中国已经成为世界级的“制造大工厂”。而且科学技术的发展带来了新的工业革命,等静压石墨材料及制品的广阔应用领域给等静压石墨产业带来了勃勃生机。当前,由于经济危机的爆发,国外炭素产业受到了较严重的影响,于是他们加大了对中国的销售力度。当前中国约能消耗世界等静压石墨产品的1/4,是世界上最大等静压石墨产品市场之一,等静压石墨产业将迎来发展的新阶段。 2100433B
国槐市场价格
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广西花岗石资源概况与市场价格.
广西花岗石资源概况与市场价格.
据立木信息咨询发布的《中国等静压石墨市场深度调查及战略研究报告(2018版)》显示:等静压石墨是特种石墨中的高端产品,具备多种优良特性,被广泛应用于半导体、光伏太阳能、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域。其中,在光伏领域的应用最为广泛。
近几年,全球光伏行业稳步发展,2016年新增装机达70GW,同比增长近30%,装机总量达到300GW。在光伏行业迅速发展的推动下,2016年全球等静压石墨产量达11.3万吨左右,其中在光伏领域应用比重达54.1%。
目前,全球等静压石墨生产企业主要以日本和欧美国家为主,产能在1万吨以上的包括日本TOYO TANSO、日本Tokai、德国SGL、法国Mersen和日本IBIDEN,其中SGL、Mersen和TOYO TANSO在中国设有生产基地。
中国不仅是制造业大国,而且还是全球最大的光伏市场:2016年,中国光伏新增装机达34.54GW,累计装机容量达77.42GW,新增和累计装机容量均为全球第一。因此,中国也是全球等静压石墨最重要的市场之一。2016年,中国等静压石墨需求量达5.75万吨,而光伏领域需求量占比达69.1%。
不过,由于国内企业产能不足,同时在技术、产品规格等方面的不足导致产品不能满足高端市场的需求,因此国内等静压石墨供需缺口较大。2016年,中国等静压石墨产量约4.15万吨,供需缺口达1.6万吨,缺口部分主要依靠进口。
目前,中国有包括五星石墨、成都炭素(方大炭素)、新成新材、吉林炭素、中钢集团新型材料(浙江)有限公司等20来家企业布局等静压石墨领域。其中五星石墨、成都炭素、江西申田、东方碳素、内蒙古瑞盛新能源有限公司、许昌开炭新材料有限公司等企业均拥有等静压石墨在建项目,在建产能达10.6万吨/年。
冷等静压成塑有湿袋法和干袋法两种.相应地等静压机的结构也有所不同。
将粉末装入塑性袋,直接打入液体压力介质,和液体相接触.因此称湿袋法。这种方法可任意改变塑性包套的形状和尺寸.制品灵活性很大.适用于小规模生产。每次都要进行装袋、卸袋操作,生产效率不高,不能连续进行大规模生产。
橡皮袋首先放在缸内.工作时不取出,粉末装入另外的成型塑性袋后.放进加压橡皮袋内,与液体不相接触.因此称为干袋法。这种方法可连续操作,即把上盖打开.从料斗装料.然后盖好上盖加压成受.出料时.把上盖打开.通过底部的顶棒把压坯从上边顶出去。操作周期短,适用于成批生产.但产品规格受限制.因为加压塑性模不能经常更换。由于大量使用的主要是湿袋法.因此下面着重介绍湿袋冷等静压设备结构。
超高压容器是冷等静压技术的主要设备,是压制粉末或其他物品的工作室.必须要有足够的强度和可靠的密封性。容器缸体的结构.常采用螺纹式结构和框架式结构。 螺纹式结构:缸体是一个上边开口的坩埚状圆筒筒体,为了安全可靠.在外面常装加固钢箍(热套和钢筒).形成双层缸体结构。缸筒的上口用带螺纹的塞头连接和密封。这种结构制造起来较简单.但螺纹易损坏,安全可靠性较差.工作效率较低。为了操作方便.有的设计成开口螺纹结构,塞头装入后,旋转45',上端另有液压压紧装置。
框架式缸体结构:缸体为一个圆筒,用高强度钢制成.或用高强度钢丝带绕制,简体内的上、下塞是活动的,无螺纹连接。缸体的轴向力靠框架来承受。这佯,避免了螺纹结构的应力集中,工作起来安全可靠。对于缸体直径大、压力高的情况,更具有优越性,但投资较高。
向容器内注入高压液体.是通过高压泵以及相应的管道、阀门来实现的。高压泵有柱塞高压泵(一般由电机皮带轮带动曲轴推动柱塞做往复运动)、超高压倍增器(由大面积活塞缸推动小面积柱塞高压缸做往复式运动)等。
为了使等静压机高效率地工作,必须配备辅助设备。自动冷等静压机的辅助设备主要有开、闭缸盖移动框架.模具装卸.粉末充填振动,压坯脱模.压力侧量和操作系统等装置。
在发动机制造中,热等静压机已用于粉末高温合金涡轮盘和压气盘的成型。把高温合金粉末装入抽真空的薄壁成形包套中,焊封后进行热等静压,除去包套即可获得致密的、接近所需形状的盘件。粉末热等静压材料一般具有均匀的细晶粒组织,能避免铸锭的宏观偏析,提高材料的工艺性能和机械性能。粉末高温合金热等静压或热等静压加锻造的盘件已在多种高推重比航空发动机上应用。同样,热等静压还用于制造粉末钛合金风扇盘和飞机上的粉末铝合金和粉末钛合金承力构件。在航天器制造工业中,热等静压主要用于制造致密的碳质结构件,如火箭的舵面和固体火箭发动机喷管喉衬等。
各种合金的精密铸件,如高温合金涡轮叶片,铸钛机匣以及涡轮增压器的铝合金铸件等,经热等静压致密化处理可消除内部疏松和缩孔,提高性能、可靠性和使用寿命。热等静压还是返修旧件以延长使用寿命的一种有效方法。
热等静压技术优点在于集热压和等静压的优点于一身,成形温度低,产品致密,性能优异,故是高性能材料制备的必要手段;在美国,日本,已经欧洲都实现了产业化,在海洋,航空,航天,汽车等领域应用;我国起步较晚,20世纪60年代,国内一些科研单位,开展了一系列的研究,包括热等静压设备的开发,航空高温合金粉末涡轮盘的开发,热等静压高性能材料的研发,取得了一系列的研究成果及科学技术进步奖;我国开展热等静压的产业化起步较晚,此技术在我国的普及率极低,由于没有规模化,产业化,故生产成本较高,主要还技术集中在航空航天高性能材料的研发及铸件的致密化处理;但是随着经济的发展,建设创新性国家的需求,以及一些高性能材料的开发,国内某些单位依托科研院所的研究成果,开展了热等静压产业化的工作;为我国的新材料开发,以及热等静压的普及工作作出了卓有成效的工作。2100433B