
艾奇逊石墨化炉的发展已经有很长的历史, 目前国内人造石墨行业中一般多采用艾奇逊炉。石墨烯这种炉结构简单、坚固耐用、容易维修,一直是我国炭素行业中备受青睐的石墨化设备。艾奇逊石墨化炉按加热方式来分类属于直接加热式炉。所谓直接加热,就是制品本身是导电体,通过电阻加热,从而使制品完成石墨化。石墨烯设备早期艾奇逊石墨化炉采用的是交流电,但交流电存在着功率小、电流密度低、功率因数低、送电时间长等缺点。20世纪60年代后随着整流设备的快速发展, 艾奇逊石墨化炉开始采用直流供电,大大降低了能耗。

石墨化的表述很多,简单来说,石墨化就是热处理。石墨烯使原本分布杂乱无章的碳原子整齐排列。值得注意的是,不管是大规格的各向同性石墨,还是小规格的电刷、导电滑块,甚至是锂离子电池负极材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工业生产过程的一个关键技术环节。石墨化按照加热方式可分为直接法和间接法,按照运行方式可分为间歇式和连续式。石墨化工艺是炭石墨类锂离子电池负极材料生产的重要工艺,石墨化度 是锂离子电池负极材料的重要指标。海南石墨烯在石墨化温度提高到接近2200℃时,锂离子电池负极材料的杂质基本上已经被排除。要对材料进行石墨化,就要用到加工设备——石墨化炉。

实验高温石墨化炉虽然都是采用电热,但按其电热的方式,可分为直接式和间接式,按作业方式可分为间歇式和连续式,按功能分为单一式和联合式。海南石墨烯直接式是指电流要直接通过制品,因焦耳热升温,是以制品本身为电阻的电阻炉型。属于直接式的炉型有艾奇逊炉和串接式炉。这两者的区别在于艾奇逊炉需要在制品周围填加电阻料。石墨烯电极和电阻料串联,而电极的电阻比电阻料的电阻要小得多,所以制品从本身电阻获得的热量较少,大部分是靠电阻料的传热而获得石墨化所需热量的,串接式炉在制品周围则不需填加电阻料(在制品接头处填加的少量填料主要是为了降低接触电阻的)。电流全部通过制品本身,制品本身的电阻是石墨化所需热量的惟一来源。

石墨化设备按不同的方式分为两大类:即按加热方式分为直接加热炉和间接加热炉。石墨烯直接加热炉以待受热处理的物料直接作为发热体;间接加热炉是物料只是受热体,热量来自于物料外围的发热体。间歇式石墨烯按运行设计方式分类分为艾奇逊石墨化炉、内串式石墨化炉、真空石墨化炉、连续式石墨化炉以及箱体式石墨化炉五种主要类型。