1、石墨材料特性
石墨材料特性石墨設(shè)備是指以石墨材料為基材制造的設(shè)備,石墨主要是由石油焦煅燒后形成煅后焦,與瀝青按照一定的比例混捏、成型、高溫焙燒、石墨化后形成,是一種灰黑色不透明固體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕,與酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng),廣泛應(yīng)用于氯堿、有機(jī)硅、農(nóng)藥等行業(yè)。
石墨可分為天然石墨和人造石墨兩大類,天然石墨來自石墨礦藏,包括鱗片石墨、土狀石墨及塊狀石墨。天然開采得到的石墨含雜質(zhì)較多,因而需要選礦,降低其雜質(zhì)含量后才能使用,天然石墨的主要用途是生產(chǎn)耐火材料、電刷、柔性石墨制品、潤滑劑、鋰離子電池負(fù)極材料等,生產(chǎn)部分炭素制品有時也加入一定數(shù)量的天然石墨涂料在線coatingol.com。
在炭素工業(yè)中生產(chǎn)量最大的是各種人造石墨制品,人造石墨制品一般采用易石墨化的煅后焦、瀝青作為原料,經(jīng)過配料、混捏、成型、焙燒、石墨化(高溫?zé)崽幚恚┖蜋C(jī)械加工等一系列工序制成。化工等工藝用的石墨材料主要為人造石墨,由于石墨具有多孔性的特點,通常采用浸漬劑浸漬,使其成為不透性石墨,同時增強(qiáng)其物理性能,使其強(qiáng)度顯著增加。常用的浸漬劑為:合成酚醛樹脂、呋喃樹脂、四氟乳液、水玻璃、瀝青。采用碳纖維或陶瓷等復(fù)合在石墨表面,可增強(qiáng)其承壓能力、抗彎強(qiáng)度及耐磨性。
與傳統(tǒng)的鋼等其他金屬材料相比,雖然石墨原材料具有價格較高、抗折強(qiáng)度及機(jī)械強(qiáng)度相對較低等不足之處,但是石墨材料具備優(yōu)良的導(dǎo)熱、耐腐蝕、耐高溫性能,易于粘接加工成型。石墨材料的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,與酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng),廣泛應(yīng)用于氯堿、有機(jī)硅、農(nóng)藥等行業(yè)。
石墨材料特性
隨著石墨浸漬技術(shù)的不斷革新,石墨代鋼的技術(shù)路徑更加成熟。石墨原材料屬于透性材料,由此生產(chǎn)的石墨設(shè)備存在部分孔隙,因此需要采用浸漬的方式將石墨中的孔隙填充起來,公司(星球石墨)通過自主研發(fā)形成了特有的浸漬劑配方,將浸漬劑的耐溫性提升至 250°C,從而有效提升石墨設(shè)備的耐溫性能。浸漬劑技術(shù)的改進(jìn)使得石墨材料的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性及耐腐蝕性都有顯著提高,從而可適用于不同的工況條件,并逐步取代部分金屬材料。與具備上述性能的鉭、哈氏合金、鈦材等金屬材料相比,石墨材料的成本優(yōu)勢明顯,因此石墨材料在未來一段時間具有較為廣闊的市場替代空間。
2、石墨材料行業(yè)化工領(lǐng)域中的發(fā)展歷程
石墨設(shè)備是在解決人造石墨制品的滲透性后,并因鹽酸工業(yè)發(fā)展需要而問世。
石墨設(shè)備(graphiteequipment)是指以石墨材料為基本原材料制造的設(shè)備,使用領(lǐng)域較為廣泛。近年來,隨著浸漬及壓型技術(shù)的發(fā)展,不透性石墨在氯堿、制藥、石油化工領(lǐng)域得到迅速的應(yīng)用,不透性石墨的種類主要包括浸漬石墨、壓型石墨、澆注石墨及增強(qiáng)石墨等類型。公司所在的高效節(jié)能型石墨設(shè)備制造行業(yè)的主要產(chǎn)品包括石墨合成爐、換熱器、塔器以及石墨釜、各類石墨罐等。
石墨合成爐(graphitesynthesisfurnace)是指以石墨材料為基材制造的化學(xué)合成或焚燒設(shè)備,其中石墨氯化氫合成爐是氯氣和氫氣直接燃燒制取氯化氫氣體的設(shè)備,與鋼制的合成爐比較,它對原料氯氣和氫氣含水量無特殊要求,無需前處理設(shè)備,因而工藝過程較簡單傳熱效率高。此外,石墨合成爐生產(chǎn)的產(chǎn)品與鋼質(zhì)合成爐相比無鐵離子污染,耐腐蝕性強(qiáng)。石墨合成爐的制造較為復(fù)雜,一次性投資較大,具有一定的技術(shù)壁壘。石墨換熱器是傳熱組件用石墨制成的換熱器,耐腐蝕性能好、傳熱面不易結(jié)垢、傳熱性能良好,起到熱量交換的作用。
石墨換熱器按照結(jié)構(gòu)可分為塊孔式、管殼式和板式等。石墨換熱器主要用于鹽酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蝕性介質(zhì)的換熱,如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等,主要用在氯堿化工、石油化工、氟化鹽、鈦白、鋯業(yè)、氯乙酸、氯化石蠟、單晶硅、氟化工等生產(chǎn)行業(yè)。
石墨塔(graphitecolumn)是以石墨材料為基材制造的用于氣-液或液-液間傳質(zhì)的塔式設(shè)備,適用于蒸餾、精餾、吸收、解吸或洗滌、合成等化工單元操作,按其結(jié)構(gòu)可分為填料塔與板式塔兩大類。石墨可制作成填料塔、泡罩塔、節(jié)板塔、浮閥塔等,以用于有機(jī)產(chǎn)品、鹽酸、硫酸及其它腐蝕性介質(zhì)吸收、凝縮、蒸餾、蒸發(fā)、過濾、洗滌等,塔的大小可按用戶來圖或根據(jù)用戶工藝要求協(xié)商制作。1934 年,德國用酚醛樹脂浸漬,并經(jīng)熱固化后得到的不透性石墨制成板槽式石墨吸收器。1936 年,美國按照當(dāng)時流行的鋼制列管式熱交換器的結(jié)構(gòu),用酚醛樹脂浸漬的擠壓石墨管試制成功列管式石墨降膜吸收器,在當(dāng)時曾被譽(yù)為是一次技術(shù)革命。從此,石墨設(shè)備即迅速地在鹽酸及氯產(chǎn)品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。隨后,由于其優(yōu)異的導(dǎo)熱性與耐腐蝕性能,石墨設(shè)備發(fā)展出多種材質(zhì)、品種、結(jié)構(gòu)型式,可適應(yīng)不同工藝條件,成為應(yīng)用更為廣泛的工業(yè)設(shè)備。20 世紀(jì) 60~70 年代,人們發(fā)揮炭質(zhì)材料或石墨材料多孔的特點,制成了透性石墨設(shè)備,例如轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機(jī)、多孔炭(或石墨)過濾器,以及炭(石墨)質(zhì)支撐體動力形成膜元件與設(shè)備等,用對腐蝕性物料進(jìn)行過濾與分離,后者甚至可對分子、原子、離子、細(xì)菌、病毒進(jìn)行分離,并已實現(xiàn)了對這些材料孔隙率、孔徑及其分布的定向控制。
近年來,隨著浸漬及壓型技術(shù)的發(fā)展,不透性石墨在氯堿、制藥、石油化工領(lǐng)域得到迅速的應(yīng)用。不透性石墨的種類主要包括浸漬石墨、壓型石墨、澆注石墨及增強(qiáng)石墨。公司生產(chǎn)的石墨設(shè)備屬于浸漬石墨。
3、石墨設(shè)備的市場
石墨設(shè)備的主要應(yīng)用領(lǐng)域為氯堿、農(nóng)藥、醫(yī)藥等行業(yè),上述行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中處于重要地位,因此,石墨設(shè)備的市場規(guī)模總體呈平穩(wěn)上升趨勢。合成爐及塔器的下游行業(yè)較為廣泛,包括農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機(jī)硅、氯堿、氟化工、肥料等產(chǎn)業(yè),同行業(yè)無上市公司專門從事該類產(chǎn)品的生產(chǎn)及銷售,公開渠道暫無合成爐及石墨塔器的市場規(guī)模數(shù)據(jù)。根據(jù)公司以往項目經(jīng)驗測算,每處理 10 萬噸規(guī)模的廢酸,至少需要用到 500 萬元以上的石墨設(shè)備,未來 3 至 5 年,如以處理 30%的廢酸測算,約有 15 億元以上規(guī)模的市場空間。總體來看,石墨塔釜類設(shè)備未來的市場容量較大,市場需求未趨于飽和。公司所處行業(yè)較為細(xì)分,行業(yè)內(nèi)中小企業(yè)較多,且大部分企業(yè)選擇聚焦下游的某幾類特定行業(yè),因此市場的競爭格局中“馬太效應(yīng)”較弱,隨著公司制定 15 項國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作得以改善。行業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的企業(yè)具有規(guī)模化生產(chǎn)的優(yōu)勢,能夠有效節(jié)約生產(chǎn)成本,因此規(guī)模較大的企業(yè)未來一段時間將具有價格優(yōu)勢,在技術(shù)及市場上逐步替代中小企業(yè)。