
【化】 Acheson furnace
moxa
【医】 Artemisia vulgaris L.; moxa
astonish; odd; queer; rare; strange; surprise
【医】 azygos
abdicate; inferior; modest
【医】 hyp-; hypo-
【化】 electric furnace; electric heater
【医】 electric hot plate; electrical stove
艾奇逊电炉(Acheson Furnace)是一种用于高温处理碳质材料(如石油焦、无烟煤等)以生产人造石墨的大型工业电阻炉。其核心功能是通过高温石墨化过程,使非晶态碳转化为结晶态石墨,广泛应用于电极、耐火材料、增碳剂等产品的制造。
艾奇逊电炉以美国发明家爱德华·古德里奇·艾奇逊(Edward Goodrich Acheson)命名。其工作原理基于电阻加热:电流通过炉芯的导电材料(如焦炭颗粒)产生高温(可达3000°C),使炉内物料在隔绝空气的环境下发生石墨化反应。炉体通常为长方形,内部填充需处理的碳材料与电阻料,外部用保温材料隔热。
物料在高温下经历物理化学变化,碳原子重新排列形成石墨晶体结构,显著提升导电性、耐热性和化学稳定性。
来源:《中国大百科全书·化工卷》(中国大百科全书出版社)
来源:美国专利 US428973(Acheson, E.G., 1896)
来源:《碳素材料学》(冶金工业出版社)
来源:《材料工程手册》(化学工业出版社)
1895年,艾奇逊在尝试合成金刚石实验中意外发明此炉,并于1896年获专利。该技术奠定了现代人造石墨工业的基础。
来源:美国化学会志(Journal of the American Chemical Society, 1896)
艾奇逊电炉(Acheson furnace)是一种以发明人艾奇逊(E.G. Acheson)命名的工业电阻炉,主要用于炭素材料的石墨化处理。以下是详细解释:
艾奇逊电炉的核心结构包括长形耐火炉体,内部填充炭素坯料和颗粒电阻料组成的导电炉芯,外围包裹绝热保温材料。炉体两端设有导电电极,通电后炉芯因电阻作用发热,温度可达2200~2300℃,促使炭素材料转化为人造石墨。
该炉型于1895年发明并取得专利,早期采用交流电供电,但存在功率低、能耗高等缺点。20世纪60年代后逐步改用直流电,显著降低了能耗(如电耗从约4800kWh/t降至3200kWh/t),提升了效率。
艾奇逊电炉是炭素工业中生产石墨电极等材料的主要设备,尤其适用于高纯度石墨制备。但其缺点包括热效率低(部分热量通过炉体散失)、生产周期长,逐渐被内串式、连续式等新型石墨化炉替代。
需注意“艾奇逊电炉”与“直流石墨化炉”的区别:前者最初为交流电炉,后改进为直流供电;后者专指直流电源的炉型,结构类似但能效更高。
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