電弧爐介紹

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通過金屬電極或非金屬電極產(chǎn)生電弧加熱的工業(yè)爐叫做電弧爐。電弧爐按電弧形式可分為三相電弧爐、自耗電弧爐、單相電弧爐和電阻電弧爐等類型。300型非自耗電弧爐主要用途：適用于高校、科研院所及企業(yè)進(jìn)行真空冶金新材料電弧法制備大塊非晶材料。電弧煉鋼爐的爐體由爐蓋、爐門、出鋼槽和爐身組成，爐底和爐壁用堿性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。電弧煉鋼爐按每噸爐容量所配變壓器容量的多少分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐煉鋼是通過石墨電極向電弧煉鋼爐內(nèi)輸入電能，以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)行煉鋼。電弧爐以電能為熱源，可調(diào)整爐內(nèi)氣氛，對(duì)熔煉含有易氧化元素較多的鋼種極為有利 。 電弧爐煉鋼發(fā)明后不久，就用于冶煉合金鋼，并得到較大的發(fā)展。

隨著電弧爐設(shè)備的改進(jìn)以及冶煉技術(shù)的提高，電力工業(yè)的發(fā)展，電弧爐煉鋼的成本不斷下降，現(xiàn)在電弧爐煉鋼不但用于生產(chǎn)合金鋼，而且大量用來生產(chǎn)普通碳素鋼，其產(chǎn)量在主要工業(yè)國家鋼總產(chǎn)量中的比重，不斷上升。

電弧爐的特點(diǎn)

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(diǎn)是：

①用直流電源供電(電極接負(fù)極、坩堝接正極)，電弧在真空中相對(duì)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(nèi)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(jìn)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。隨著電弧爐設(shè)備的改進(jìn)以及冶煉技術(shù)的提高，電力工業(yè)的發(fā)展，電弧爐煉鋼的成本不斷下降，現(xiàn)在電弧爐煉鋼不但用于生產(chǎn)合金鋼，而且大量用來生產(chǎn)普通碳素鋼，其產(chǎn)量在主要工業(yè)國家鋼總產(chǎn)量中的比重，不斷上升。真空電弧爐工作中，特別當(dāng)熔煉鈦、鋯等活潑金屬時(shí)，如冷卻水進(jìn)入坩堝，會(huì)引起炸裂。防范措施較多，主要有：電極與坩堝壁間的凈空距離應(yīng)大于電弧長(zhǎng)度， 在坩堝外側(cè)設(shè)置直流穩(wěn)弧線圈，供電電纜作對(duì)稱布置，電極自動(dòng)調(diào)節(jié)器應(yīng)足夠靈敏等， 以防止電極與坩堝壁之間產(chǎn)生邊弧把坩堝擊穿;確保冷卻水暢通;設(shè)置防護(hù)墻，操作人員在墻外觀察操縱等。

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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。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(dòng)密封裝置，桿的下端接自耗電極、上端連升降機(jī)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)中主要是電極自動(dòng)調(diào)節(jié)器，用來控制電弧長(zhǎng)度使電弧功率和熔化過程穩(wěn)定。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(shí)，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(shí)，其內(nèi)面會(huì)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。