扛住2400℃高温！为“黑金”提纯，这套国产装备达到国际先进水平

近日

山西中电科电子装备有限公司

联合中国五矿攻关的

“高纯石墨提纯关键技术装备及应用”项目

获得2025年度

非金属矿科学技术一等奖

该项目的成功实施

标志着困扰我国多年的

高纯石墨纯化装备“卡脖子”难题

取得系统性突破

在航空航天、核工业等领域

石墨等碳基材料被誉为“工业黑金”

然而

石墨要发挥最佳性能

须经过真空高温纯化处理

高温纯化炉正是实现

这一工序的核心装备

2018年

我国科研团队

向高温纯化炉发起技术攻关

第一关是温度监测失效

国内原有设备升温至1800℃

即出现测温失灵

团队改用红外非接触测温

将测温误差控制在1℃以内

打通温度监测瓶颈

随后甄选新型耐高温材料

使设备实现长时间稳定

2400℃恒温运行

下一步是破解均匀定向气流难题

团队引入气流场及传热耦合仿真建模

一边依托软件迭代模型

一边反复加工零件、装配试炉

先后17次修改炉膛内部结构

开展100余次仿真与炉上实测

直到第22次试验开炉

炉内石墨坯料摆放完好无损

随后

团队又接连完成冷却系统

安全报警联锁攻关

2019年底

国内首台自主立式高温纯化炉

正式落地投用

在2400℃高温环境下维持高真空

难度超乎想象

研发团队大胆设想

采用“抽得快”“漏得少”两条路线

拿下了超高温

与高真空兼容技术难题

纯化后的产品灰分降至

1ppm（百万分之一）以下

硼、铝等关键杂质含量

低于0.01ppm

石墨粉纯度

达6.5N（99.99995%）

达到国际先进水平

2024年

设备又装上了智慧大脑

工作人员只需录入原料信息

系统便能一键启动全流程生产

从技术空白到全链条自主可控

山西中电科搭建起

高温纯化装备研发、试制、量产

完整产业体系

大批量国产高温纯化炉

走进国内新材料、新能源

龙头企业生产线

用国产装备守护材料产业链安全

采写：科技日报记者 赵向南

供图：山西中电科电子装备有限公司

海报：杨凯