電弧爐發(fā)展簡史

法國海洛爾特（P.L.T.Héroult)于1888~1892年利用電極的電弧高溫，開發(fā)出煤的代替能源，發(fā)明了工業(yè)性直接冶煉的電弧爐。起初電弧爐只用于鐵合金的生產，到 1906年才發(fā)展用來煉鋼，并因而使廢鋼得以實現經濟化、規(guī)?；幕厥绽谩ｋ娀t通過石墨電極的端部和爐料之間發(fā)生的電弧，將電能轉換為熱能進行熔化爐料并完成其后的髙溫冶金反應。大量電子在極間碰撞氣態(tài)分子使之電離，產生更大量的正離子和二次電子，在電場作用下，分別撞擊陰極和陽極，結果獲得高溫。由于它使用電能，便于調整爐內的氣氛，因此可以冶煉包括含易氧化元素在內的各種類型的合金鋼。隨著電力工業(yè)的發(fā)展、工藝設備的不斷改進以及冶煉技術的提高，電弧爐應用日趨廣泛，生產能力與規(guī)模越來越大。20世紀30年代電弧爐的大容量 為100t，50年代為200t，70年代初已有400t的電弧爐投入生產。

尤其是在近50年的時間里，電弧煉鋼爐的技術性能逐步提高，生產成本明顯下降， 歐美發(fā)達國家電爐鋼的比例已超過50%。

現代電弧爐冶煉技術的發(fā)展隨時代進步。

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電弧爐的特點

與煉鋼電弧爐和埋弧爐等非真空電弧爐比較， 真空電弧爐的特點是：

①用直流電源供電(電極接負極、坩堝接正極)，電弧在真空中相對穩(wěn)定，不易熄滅。

②電極和坩堝通常都用金屬材料制成， 爐內沒有耐火材料爐襯。

③熔煉中被熔煉金屬能免受氧化和耐火材料的污染， 并得到良好的脫氣和促進金屬氧化物分解的精煉效果。

④由于在密閉容器中熔煉， 所以環(huán)境污染小，工作環(huán)境好。

⑤特別需要注意安全。真空電弧爐工作中，特別當熔煉鈦、鋯等活潑金屬時，如冷卻水進入坩堝，會引起炸裂。一般電弧電壓為22～65V，對應弧長為20～50mm（后者為大錠）。防范措施較多，主要有：電極與坩堝壁間的凈空距離應大于電弧長度， 在坩堝外側設置直流穩(wěn)弧線圈，供電電纜作對稱布置，電極自動調節(jié)器應足夠靈敏等， 以防止電極與坩堝壁之間產生邊弧把坩堝擊穿;確保冷卻水暢通;設置防護墻，操作人員在墻外觀察操縱等。

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電弧爐的優(yōu)勢

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電弧爐不僅能夠冶煉磷、硫、氧含量低的鋼，而且可以用多種元素來進行合金化（包括鉛、硼、釩、鈦和稀土等易被氧化的元素），來生產各種鋼和合金鋼，諸如滾珠軸承鋼、不銹耐酸鋼、工具鋼、電工用鋼、耐熱鋼、磁性材料以及特殊合金等。