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电弧炉
本词条是多义词，共2个义项
用于熔炼矿石和金属的电炉
基本信息
| 中文名 | 电弧炉 |
| 外文名 | electric arc furnace |
| 温度 | 3000℃以上 |
| 原理 | 利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属 |
| 主要能源 | 电能 |
| 炉温 | 容易控制 |
| 用途 | 优质合金的熔炼 |
收起
简介
发展简史
法国海洛尔特（P.L.T.Héroult)于1888~1892年利用电极的电弧高温，开发出煤的代替能源，发明了工业性直接冶炼的电弧炉。起初电弧炉只用于电石和铁合金的生产，到 1906年才发展用来炼钢，并因而使废钢得以实现经济化、规模化的回收利用。电弧炉通过石墨电极的端部和炉料之间发生的电弧，将电能转换为热能进行熔化炉料并完成其后的髙温冶金反应。由于它使用电能，便于调整炉内的气氛，因此可以冶炼包括含易氧化元素在内的各种类型的合金钢。随着电力工业的发展、工艺设备的不断改进以及冶炼技术的提高，电弧炉应用日趋广泛，生产能力与规模越来越大。20世纪30年代电弧炉的最大容量 为100t，50年代为200t，70年代初已有400t的电弧炉投入生产。
现代电弧炉冶炼技术的发展随时代进步。20世纪60~70年代主要是发展超高功率供电及相关技术，高功率电弧炉（HP）和超高功率电弧炉（UHP）是相对于一般的普通功率电弧炉（RP）而言的。它们主要是按每吨炉容量所配变压器容量的多少来区分，近年来有越来越高的趋势。这意味着单位时间内输人电弧炉的热能大幅度增加，使熔化时间显著缩短，从而提高生产能力，降低电极消耗，减少热损失，降低电能消耗，结果是使产能再提高的同时，成本也大幅度下降。
与超高功率电弧炉相配套的高压长弧操作、水冷炉壁、水冷炉盖、泡沫渣技术、使用外热源助熔等已被广泛采用，钢包精炼及强化用氧也已被采用。20世纪80年代，LF及EBT技术的开发使电弧炉冶炼加炉外精炼的现代电弧炉炼钢流程基本成熟。值得注意的是，自此以后，人们关注的焦点已不再是用直流还是交流供电的方式，而是二次燃烧和烟气显热的利用，即废钢预热的问题。不同的废钢预热方式产生了不同类型的现代电弧炉，它们包括用料篮废钢预热的普通电弧炉、带托爪的烟道竖炉、双壳电弧炉和Consteel电弧炉等。
目前，电弧炉的设备和生产技术仍然在继续发展之中。
分类
电弧炉有多种分类方式。
控制方式分为
（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。
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。
结构形式分为
（1）固定式电弧炉。
（2）旋转式电弧炉。
常见几种类型
自耗
这种电弧炉的电极就是被熔炼钢的原料。熔炼时，随着钢原料的不断被熔化，电极不断下降。熔化的钢水滴入用水冷却的紫铜筒形坩埚内，凝结成钢锭。这种炉主要用于合金
钢的熔炼。用于熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等活泼金属和难熔金属的自耗电弧炉，一般在真空下工作，因而称为真空自耗电弧炉。
电弧炉
单相
这类电弧炉用单相交流电供电。炉料在电弧间接加热。单相电弧炉多用于铜和铜合金的熔炼。
电弧炉
电阻
发展趋势
电弧炼钢炉以电能为主要能源。电能通过石墨电极与炉料放电拉弧，产生高达2000 ~ 6000℃以上的高温，以电弧辐射、温度对流和热传导的方式将废钢原料熔化。在炉料熔化时的大部分时间里，高温热源被炉料所包围，高温废气造成的热损失相对较少，因此热效率高于转炉等其他炼钢设备。此外，电加热容易精确地控制炉温，可以根据工艺要求在氧化气氛或还原气氛、常压或真空等任何条件下进行加热操作。
电弧炉炼钢工艺流程短，设备简单，操作方便，比较易于控制污染，建设投资少，占地面积小，不需要像转炉炼钢那样必须依托于庞杂的炼铁系统。
由于电弧炉炼钢炉内气氛可控、炉渣调整或更换的操作比较易行，而且能够在同一套操作系统之中来完成熔化、脱碳、脱磷、去气、除夹杂，温度控制、成分调整（合金化）等各阶段的复杂工艺操作。电弧炉炼钢可以间断性生产，在一定范围内可以灵活地调换生产品种。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、天然气 等。因此，电弧炉炼钢工艺适应性强，操作灵活，应用广泛。
电弧炉不仅能够冶炼磷、硫、氧含量低的优质钢，而且可以用多种元素来进行合金化（包括铅、硼、钒、钛和稀土等易被氧化的元素），来生产各种优质钢和合金钢，诸如滚珠轴承钢、不锈耐酸钢、工具钢、电工用钢、耐热钢、磁性材料以及特殊合金等。
目前国际上一些短流程的电炉生产企业，一般都是采用高输出功率的电弧炉。并且，传统的带还原期的经典三期操作工艺已逐渐被炉外精炼等组合工艺技术所取代，电弧炉及
其公辅设施装备也更为完善与合理。世界上电炉钢产量的比例在逐年上升。
我国是发展中国家，基本建设刚刚起步，大规模的废钢回收期还没有到来，并且，我国的电力发展也不平衡，目前的电价还处于一个比较高的阶段。因此，电弧炉炼钢在我国的发展速度受到了限制，没有转炉炼钢发展得快。虽然电炉钢的总量也在增多，但是电炉钢产量占总钢产量的比例却逐年下降，这与世界电弧炉的发展趋势相反。
随着我国电力设施的发展和废钢资源的积累，以及国家对环境保护和矿产资源管理力度的强化，我国电弧炉炼钢的发展趋势将会提升。届时，我国的电弧炉炼钢技术将会得到更加全面的发展。
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