直流石墨化爐(DC graphitization furhace)
以炭素焙燒品和電阻料為爐芯，通入直流電，生產人造石墨制品的壹種電阻爐。由於爐芯的電阻 (主要是電阻料的電阻)，電流流過時電能即轉變為熱能，而將炭素焙燒品加熱到2000～3000℃的高溫，完成石墨化過程而成為人造石墨。它與交流石墨化爐都同屬於艾奇遜爐。
簡史20世紀60年代，直流石墨化技術在歐美發達國家開始發展起來，它與交流石墨化爐比較，具有容量大、產品質量好、能耗低等顯著優點，因而引起世界各國的普遍興趣和關註。中國直流石墨化爐的起步稍晚。1972年10月北京炭紊廠用 3000kV?A整流變壓器配9m的爐子首先應用在生產上，與交流爐相比，不僅送電時間短，而且節電25％以上。1973年1月南通炭素廠用 13500kV?A整流變壓器配18m的爐子投入生產後，也取得了縮短通電時間20h，電耗降到4000kW?h／t以下的成績。1975年9月吉林炭素廠16000kV?A的大直流和石家莊石墨電極廠的3340kV?A直流爐同時投產。截止到1986年中國原來擁有的13.6萬kV?A的交流石墨化爐，只占當年石墨化爐總裝機容量的27％。而直流石墨化爐，裝機容量達到了17.5萬kV?A，占73％。使中國石墨化技術水平上了壹個新臺階。
爐子結構及特點直流石墨化爐和交流石墨化爐除了供電設備不同外，爐子本體的結構完全壹樣。直流石墨化爐的供電設備由三相交流主調和壹變壓器及相應的整流設備組成。
以直流電的方式向爐子供電具有如下優點：(1)由於采用的供電變壓器是三相的，對電網不會產生三相負荷不平衡的影響。可以增大變壓器的容量，可強化石墨化工藝，增大石墨化爐容量。(2)整個供電線路上的功率因數較高，達到0.9以上，對電能的有效利用率得到提高。(3)直流電沒有交變磁場和電感損失，也沒有表面效應及l臨近效應等電的損失，電效率較高。
石墨化過程的強化直流石墨化爐供電條件的改善為強化石墨化過程創造了條件。由於電網對使用變壓器的容量沒有限制，可以采用大功率的變壓器和整流機組，直流電的損失小，利用率高，所以爐芯可以得到更多的電能。如以適當大小的爐芯相配合，單位體積的功率達到160kW／m3(比交流爐大60％)以上，電流密度達到2.0A／cm2(比交流爐大100％) 以上，具備了這樣的條件，就可以實現快速送電，使石墨化的溫度在較短的時間內達到2700℃(比交流爐提高約400℃)。由於送電時間縮短，便可以提高爐子產能，降低石墨化的電耗，壹般可降到4000kW?h／t以下(比交流爐降低約20％)，石墨化溫度的提高，使石墨化進行得更完全，因此提高了產品質量。總之，在直流石墨化爐上可以實現大功率、高電密、快曲線的操作，使石墨化生產達到高產、優質、節電的目標，這便是石墨化過程的強化。以 16000kV?A的直流石墨化爐與5000kV?A的交流石墨化爐為例．其技術經濟指標見表。
石墨化過程的強化，除了在設備上要采用大容量的整流變壓機組，爐子的長度和爐芯面積要適當增加並與變壓器匹配外，在工藝操作上還要采取如下措施：(1)采用低電阻率的電阻料和低熱導率、低電導率的保溫料；(2)提高焙燒毛坯的質量；(3)采用大小規格搭配裝爐法和錯位1／2D裝爐方法；(4)實現裝、出爐機械化，縮短爐子的冷卻時間，提高周轉率。
2 串接石墨化爐
串接石墨化爐 (lengthwise graphitization furnace)
壹種直接把電流通入串接起來的焙燒制品，利用制品本身的電阻使電能轉為熱能，將制品石墨化的壹種電阻爐。
簡史這種爐型也稱卡斯特納爐，是HY．Castner於1896年首先發明，並獲得專利的，其基本原理是將焙燒電極臥放在爐內，按其軸線串接成行，然後固定在兩根導電電極之間，為減少熱損失，在焙燒電極周圍覆蓋了保溫料。通電後，電流直接流向電極，依靠其本身的電阻發熱，並迅速升溫，僅10h左右即可達到石墨化需要的溫度，使生產周期大為縮短。
串接式爐在送電過程中，電流在電極內分布均勻，從而使得電極在升溫時，表裏的溫差很小，雖然高速升溫，卻不會導致制品開裂，使得縮短生產周期成為可能，同時由於不依靠電阻料來傳遞熱量，當然也沒有這部分的熱量消耗，僅這兩項，構成了串接式爐比艾奇遜爐更為節能的基礎，並且還具有生產操作采用自動化控制，改善勞動條件等優點。
盡管串接式爐在工藝方法上比艾奇遜爐優越，但由於爐子結構本身存在的技術難題，因而在相當長的時期內，世界各國的工業性生產上受到制約，遠不如艾奇遜爐得到廣泛的應用和發展。到l974年，前聯邦德國西格裏公司宣布了對串接式爐新的專利申請，1980年美國大湖炭素公司在美建成內串式石墨化車間，1978年前聯邦德國KHD公司宣布他們的單排v形串接爐試驗成功，可以將產品投放市場，其基本參數是：石墨化溫度可生產的電極直徑爐內電極排成行的長度生產周期輸入的直流電流輸入的直流電壓電壓控制範圍壹次電壓頻率電流密度電耗從以上的成果來看，串接式爐已具有和艾奇遜爐相抗衡的實力。
結構爐子的基本結構見圖。
從圖中可以看出爐子呈v形布置電極，電流經爐子的壹端進入，折轉至另壹端出來，除爐床外，另有活動側墻和帶電極的端墻，外覆鋼架內襯耐火材料，壹端固定並密封，以母線連接，另壹端是活動的，可以補償電極在石墨化時的膨脹和收縮，而連接機構裝在軌道車上，它連接固定鋁匯流排和爐子活動端墻的電極，具有大電流絕緣開關和液壓系統，為排列成行的電極提供伸縮的接觸壓力，車上設冷卻系統，冷卻接觸板和電纜。
生產操作軌道車先行定位，電流由匯流排經接觸板和水冷電纜送至爐頭端墻電極，液壓千斤頂將排列成行的焙燒電極相互壓緊，並可調節和穩定電極在石墨化過程中產生的脹縮，如直徑為聲350～650mm的電極石墨化時，電流密度達到25～50A／Cm 2，而炭層接觸之間還需維持0．4～1．0MPa的接觸壓力。
串接式爐能以高達600℃／h的速度升溫而不產生裂紋，並且電極直徑越大，工藝技術指標越好，恰好與艾奇遜爐生產的情況相反。不過當電極準備送電時，電極的接觸面之間必須使接觸電阻很低，不然接觸面的加熱升溫將超過電極本身，使接頭與本身之間的溫差導致接頭開裂，解決的辦法是除了依靠裝在端頭的液壓設施，給電極加壓使之保持緊密接觸外，還必須對接觸面進行特殊加工，並在加工面上塗抹壹層以石墨粉和樹脂合成的膠泥，從而獲得良好效果。
KHD公司將試驗爐與艾奇遜爐做了熱平衡對比，表明串接式爐的熱效率高達49％，比艾奇遜爐高出壹倍。
展望由於串接式爐已在當今工業生產中取得突破，而且它在節約能源，產品質量、生產周期，操作環境等方面均優於艾奇遜爐，歐美及El本各國均已應用於工業性生產。
中國也對內熱串接式爐的工藝和設備，進行了大量的理論研究和試驗探索，已經取得了初步的研究成果，為串接石墨化技術的開發奠定了基礎。
希望能對妳有所幫助!