艾奇遜石墨化爐

艾奇遜石墨化爐（Acheson furnace）是指以發明者艾奇遜的名字命名的一種石墨化爐。艾奇遜爐於1895年發明並首先在美國取得專利，它的雛形是：在耐火材料構築的長形爐體內，裝入炭的坯料和顆粒料，組成導電的爐芯，在爐芯的四周是絕熱保溫料。作為爐頭的兩上端牆上設定有導電電極，並與電源相連線，構成通電的迴路。當電路接通，爐芯由於電阻的作用即發熱升溫，使炭的坯料在2200~2300℃的溫度下，經高溫熱處理而轉變為人造石墨。

基本介紹

• 中文名：艾奇遜石墨化爐
• 外文名：Acheson furnace
• 學科：冶金工程
• 領域：能源
• 範圍：冶煉
• 發明者：艾奇遜

艾奇遜石墨化爐的能量平衡

由於艾奇遜石墨化爐是現行炭素工業石墨化生產的主要爐型，弄清楚艾奇遜石墨化爐的電熱效率和能量平衡，對於炭素製品的石墨化生產和石墨化爐的節能有著十分重要的作用。根據能量守恆定律，對於由電能轉化為熱能達到加熱石墨製品的艾奇遜石墨化爐，可以從理論上由電能的數值計算出各個時刻石墨化爐芯內的溫度，但是僅由焦耳一楞次定律Q=0.24IRT，還不能完全求出爐芯內的溫度。因為，電阻熱除了加熱爐芯製品、升高爐芯溫度之外，還有很大一部分熱量通過各種途徑散失掉了。那么，總電能中有多少用於加熱爐芯，升高爐芯溫度的能量是多少，通過各種途徑散失的能量是多少，由能量守恆定律得知，這三者是平衡的。

即：Q總=Q1+ Q2

Q總——通電時間內供給爐內的能量；

Q1——爐內吸收的能量；

Q2——爐子散失的能量。

艾奇遜石墨化爐的節能

從艾奇遜石墨化爐的電熱平衡分析可知，石墨化爐是消耗電量很大的熱工設備，因此如何在保證產品質量的前提下，減少電量消耗是石墨化爐節能的主要內容，也是降低石墨化生產成本的必由之路。艾奇遜石墨化爐的節能，其製品的石墨化難易程度也是影響其石墨化工藝電量消耗的因素之一，除了儘可能提高製品石墨化成品率，減少各種類型的廢品外，我們還可以通過改進石墨化工藝技術、增強保溫料的保溫效果、改進石墨化爐體結構、防止導電電極氧化、改變石墨化爐與變配電變壓器系統的連線方式等措施，以降低艾奇遜石墨化爐石墨化工藝電量消耗，節約能源。

總結

1)導電電極材質和規格上選用截面較大的浸漬電極；

2)在變壓器和石墨化爐相匹配的情況下，應合理選擇導電電極組在石墨化爐內端面分布支數，電流密度最好控制在6.25 A/cm2以下；

3)艾奇遜石墨化爐的給水冷卻時間根據產品規格、送電曲線快慢，應控制在送電後14~16h以內；

4)在石墨化爐每一運轉周期結束後，及時檢查導電電極的電阻情況，保證石墨化爐的運轉能力，防止生產事故發生。