【转型发展话亮点】千锤百炼 “黑金”提纯

讲述人

山西中电科电子装备有限公司总经理解永强

前不久，我们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。这标志着困扰我国多年的高纯石墨纯化装备短缺难题实现系统性突破。

这条突围之路不容易。

十多年前，国内前六的碳化硅企业，一年采购高纯石墨就砸10亿元，因为咱们国内的纯化装备最多只能做到4N纯度，还达不到5N以上的行业硬要求。我们进口国外设备，人家开口就要上千万元人民币一台，交付期还在一年之后。到了后来，国外厂商干脆以技术保密为由，直接关闭了合作大门。

那时候我们就琢磨：有央企平台的资源，有多年真空热工装备的技术积淀，还有齐整的跨学科人才，为啥不自己干？2018年，我们组建多领域专家团队，齐力攻坚。

第一步是啃2400℃的高温硬骨头，这温度能熔毁普通耐火砖，传统热电偶到1800℃就失灵了。我们换成红外测温，可炉内烟尘挡光路，前后试了十多种滤光片、调了无数次角度才精准测温。没想到第一炉烧完，物料全塌了，蹲在炉边扒残渣分析才发现是气流不均，用流体力学模拟几十种路径，反复优化气流通道，才解决问题。2019年年中，第一代高温纯化炉稳定运行127炉次，我们终于在高端纯化装备领域站稳了脚。

随着市场发展，客户要求越来越高。2020年，我们搞第二代炉，核心就是提效降本：把有效空间从850mm升到1450mm，装炉量增长70%；换新型保温材料，能耗降25%；开发分布式控制系统，一键启动就能自动完成全流程；增设了故障预警功能，操作门槛大幅降低。

2022年又遇新挑战，下游半导体要求石墨中硼、铝含量降到0.01ppmw以下，这在当时达到我们掌握技术的天花板。实验室的灯连明几个月，大伙轮班守炉，试遍各种工艺气体配比，年底第三代炉终于成了——纯度稳定6N，硼、铝精准达标，国产石墨终于能进全球高端供应链了！

现在我们靠“装备+工艺+服务”的全套方案，市场占有率超60%，价格只有国外设备的1/4至1/5，交付周期缩短至3个月，有效替代了国外同类装备。

未来我们还要横向拓展碳陶复合材料、硅碳负极等新型碳基材料，纵向攻克连续式纯化技术，让碳材料纯化进入“连续化时代”。

本报记者郭宁整理