[科普中国]-交流石墨化炉

交流石墨化炉（AC graphitization furnace）是指以炭素焙烧品和电阻料为炉芯，通入交流电，生产人造石墨制品的一种电阻炉。由于炉芯的电阻（主要是电阻料的电阻），电流通过时电能即转变为热能，而将炭素焙烧品加热到2200~2300℃的高温，完成石墨化过程而成为人造石墨。习惯上也称艾奇逊炉，因为它具有艾奇逊炉典型的炉子结构形式并按其原理而工作。

简介交流石墨化炉（AC graphitization furnace）是指以炭素焙烧品和电阻料为炉芯，通入交流电，生产人造石墨制品的一种电阻炉。由于炉芯的电阻（主要是电阻料的电阻），电流通过时电能即转变为热能，而将炭素焙烧品加热到2200~2300℃的高温，完成石墨化过程而成为人造石墨。习惯上也称艾奇逊炉，因为它具有艾奇逊炉典型的炉子结构形式并按其原理而工作1。

简史E.G.艾奇逊1895年发明艾奇逊炉以后，交流石墨化炉是最早的艾奇逊炉的实用炉型。在相当长的一段时间里，为世界各国广泛采用，在石墨化生产中占据着统治地位。

中国的石墨产品的生产是新中国成立后才逐步发展起来的。20世纪50年代初，借鉴苏联的工艺技术，在吉林炭素厂首先建成了5000kV·A的交流石墨化炉。这以后，根据经济发展的需要，在全国各地又陆续建成了一批从750kV·A到8820kV·A的交流石墨化炉2。

炉子组成及构造石墨化炉是由炉子本体与供电系统两大部分组成。

炉体是由耐火材料砌成的矩形炉槽、炉头、侧墙、导电电极等几部分组成。

（1）炉槽砌在混凝土基础上。具有耐温和绝热性能。要保证地下水不会深入炉槽。有的炉子使炉底架空，以便通风冷却。

（2）炉头位于炉槽的两端，厚约1m。外墙用耐火砖砌筑或用浇注料整体捣制，内墙则用石墨化块及炭块砌成。导电电极穿过炉头。在外墙与内墙之间有一孔隙，中间填以石墨粉并捣室，起均匀电流、保温及密封作用。

（3）侧墙有可卸式和固定式两种，其作用是防止保温料散塌和顶住炉料受热膨胀时产生的推力。

（4）导电电极一般采用方形的石墨电极。其大小和数量根据炉内最大工作电流和电极材质允许的电流密度来选择。电极在炉头内的布置要和炉芯截面相适应，使得电流能均匀通过炉芯截面，导电电极伸出炉头外侧与供电母线连接的部分要进行冷却，以防高温时氧化并降低接触电阻1。

变压器与炉子的配置及联络炉子是间歇作业的，一个生产周期内要经历装炉、送电、冷却、卸炉、检修等工序，共需12~15天，而送电只有3~5天，为充分利用变压器的能力，一般每台变压器可以配置5~7台相同规格的炉子，组成一个炉组，一个石墨化炉组即为一个生产单元，生产时变压器几乎是连续运行的，它轮流向各炉子送电，只有在每炉通电结束时倒换刀闸及转接母线才停止供电，每个炉组经常有一台炉处于通电状态，其他几台炉子则分别处于装炉、冷却、装卸及检修3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学