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。真空電弧爐機(jī)組介紹真空機(jī)組通常以羅茨泵或油增壓泵為主，配以前級機(jī)械泵。起初電弧爐只用于鐵合金的生產(chǎn)，到 1906年才發(fā)展用來煉鋼，并因而使廢鋼得以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化、規(guī)?；幕厥绽?。電弧爐通過石墨電極的端部和爐料之間發(fā)生的電弧，將電能轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行熔化爐料并完成其后的髙溫冶金反應(yīng)。由于它使用電能，便于調(diào)整爐內(nèi)的氣氛，因此可以冶煉包括含易氧化元素在內(nèi)的各種類型的合金鋼。隨著電力工業(yè)的發(fā)展、工藝設(shè)備的不斷改進(jìn)以及冶煉技術(shù)的提高，電弧爐應(yīng)用日趨廣泛，生產(chǎn)能力與規(guī)模越來越大。20世紀(jì)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(chǎn)。

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

現(xiàn)代電弧爐冶煉技術(shù)的發(fā)展隨時代進(jìn)步。

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真空電弧爐簡介

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真空冶金熔煉設(shè)備的一種。按作業(yè)形式分為（1）周期性作業(yè)式電弧爐，即每熔煉一爐作為一個周期。爐體為密閉容器，抽成真空或充 以惰性氣體。由爐頂通入的電極和爐底水冷結(jié)晶器通電引弧后，產(chǎn)生電弧，借 電弧熱量使金屬或合金熔化，并在結(jié)晶器內(nèi)凝固。電極由被熔煉的金屬制成的 叫“自耗電極真空電弧爐”，如用不熔化的材料作電極的叫“非自耗電極真空電 弧爐”。產(chǎn)品中雜質(zhì)少，氣體含量低、鑄錠組織好，具有優(yōu)良的機(jī)械和物理性能。 適宜于熔煉高熔點金屬、活性金屬、特殊鋼和金屬。

電弧爐設(shè)備的組成

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以真空自耗電弧爐為例說明如下。三相電弧爐：這種電弧爐用三相交流電為電源，一般用碳素電極或石墨電極。成套設(shè)備由爐體、水冷銅坩堝、真空機(jī)組、光學(xué)觀察裝置、控制系統(tǒng)、直流電源等部分組成， 如圖所示。爐體由爐殼、上下端蓋、電極桿及其升降機(jī)構(gòu)、爐架等組成。電極桿與上端蓋間有滑動密封裝置，桿的下端接自耗電極、上端連升降機(jī)構(gòu)。爐體下端接坩堝。坩堝通常做成圓筒形，分內(nèi)外兩層，分別用銅和不銹鋼制造，中間可通水冷卻。熔煉時，金屬熔滴滴入坩堝后先形成熔池，然后逐漸冷凝結(jié)晶成錠子。因此這種坩堝又叫水冷銅結(jié)晶器。還有一種坩堝呈半球形，有澆注口，可傾倒。熔煉時，其內(nèi)面會結(jié)上一層由被熔金屬本身冷凝成的殼體。采用這種坩堝的爐子用來在真空中澆制鑄件， 又叫凝殼爐或殼式真空電弧熔鑄爐。 

電弧爐的工藝性能介紹

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由于電弧爐煉鋼爐內(nèi)氣氛可控、爐渣調(diào)整或更換的操作比較易行，而且能夠在同一套操作系統(tǒng)之中來完成熔化、脫碳、脫磷、去氣、除夾雜，溫度控制、成分調(diào)整（合金化）等各階段的復(fù)雜工藝操作。電極由被熔煉的金屬制成的叫“自耗電極真空電弧爐”，如用不熔化的材料作電極的叫“非自耗電極真空電弧爐”。電弧爐煉鋼可以間斷性生產(chǎn)，在一定范圍內(nèi)可以靈活地調(diào)換生產(chǎn)品種。

此外，現(xiàn)代電弧爐還可以大量使用輔助能源，如噴吹重（輕）油、煤粉、然氣等。因此，電弧爐煉鋼工藝適應(yīng)性強(qiáng)，操作靈活，應(yīng)用廣泛。