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电弧炉

电弧炉（electric arc furnace）利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。因此，除一些超低碳品种钢，或者必须采用诸如真空处理等特殊手段的品种、特殊合金材料之外，大部分钢种几乎都可以冶炼。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于合金钢的熔炼。

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电弧炉的分类

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电弧炉有多种分类方式。

按电极的熔炼形式分为

（1）非自耗电极式电弧炉，它是用钨或石墨等作电极，熔炼过程中电极本身不消耗或消耗很少。

（2）自耗电极式电弧炉，它是用被熔炼的金属作电极，金属电极边熔化、边自身消耗。

按电弧长度的控制方式分为

（1）恒弧压自动控制式电弧炉，它是依靠两极间电压与给定电压作比较，其差值经过信号放大驱动自耗电极升降，以保持电弧长度的恒定。

（2）恒弧长自动控制式电弧炉，它是依靠电弧电压的恒定来近似地控制电弧长度的恒定。

（3）熔滴脉冲自动控制式电弧炉，它是根据金属熔滴形成及滴落过程中所产生的脉冲频率以及脉冲持续时间与弧长之间的关系来自动控制电弧长度的恒定。

按作业形式分为

（1）周期性作业式电弧炉，即每熔炼一炉作为一个周期。

（2）连续性作业式电弧炉，这类电弧炉有两种形式。一种是炉体旋转式；另一种是两台炉子共用一台直流电源，即当一台炉子熔炼结束之后，切换电源到另一台炉上立即开始下一炉的熔炼。

按炉体结构形式分为

（1）固定式电弧炉。

（2）旋转式电弧炉。

电弧炉的特点

与炼钢电弧炉和埋弧炉等非真空电弧炉比较， 真空电弧炉的特点是：

①用直流电源供电(电极接负极、坩埚接正极)，电弧在真空中相对稳定，不易熄灭。

②电极和坩埚通常都用金属材料制成， 炉内没有耐火材料炉衬。

③熔炼中被熔炼金属能免受氧化和耐火材料的污染， 并得到良好的脱气和促进金属氧化物分解的精炼效果。

④由于在密闭容器中熔炼， 所以环境污染小，工作环境好。

⑤特别需要注意安全。可以生产钢种电弧炼钢炉的原料主要是固体的废钢并配加合金料、调整碳含量用的生铁等，也可以使用直接还原铁或配一部分热铁水，原料的选择范围广阔。真空电弧炉工作中，特别当熔炼钛、锆等活泼金属时，如冷却水进入坩埚，会引起炸裂。防范措施较多，主要有：电极与坩埚壁间的净空距离应大于电弧长度， 在坩埚外侧设置直流稳弧线圈，供电电缆作对称布置，电极自动调节器应足够灵敏等， 以防止电极与坩埚壁之间产生边弧把坩埚击穿;确保冷却水畅通;设置防护墙，操作人员在墙外观察操纵等。

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常见电弧炉介绍

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三相电弧炉

这种电弧炉用三相交流电为电源（见图），一般用碳素电极或石墨电极。此外，现代电弧炉还可以大量使用辅助能源，如喷吹重（轻）油、煤粉等。电弧发生在电极与被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热。电弧长度靠电极升降调节。为提高熔炼质量，大型电弧炉在炉底装有电磁搅拌器，驱使炉内熔螎金属沿一定方向循环。50吨以上的电弧炉常装有炉体回转机构，炉体能左右旋转一定角度，使炉料受热均匀，金属液出炉时炉体可以倾斜。三相电弧炉广泛用于炼钢。