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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。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。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。
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通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成,炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和功率电弧炉。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能,以电---部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢。电弧炉以电能为热源,可调整炉内气氛,对熔炼含有易氧化元素较多的钢种---有利 。真空电弧炉的分类真空电弧炉按电极类型(见电弧炉电极)主要分自耗炉和非自耗炉两大类。 电弧炉炼钢发明后不久,就用于冶炼合金钢,并得到较大的发展。
随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高,电力工业的发展,电弧炉炼钢的成本不断下降,现在电弧炉炼钢不但用于生产合金钢,而且大量用来生产普通碳素钢,其产量在主要工业钢总产量中的比重,不断上升。
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电弧炉钢的熔炼。真空自耗电弧炉主要用于重熔钛、锆、钼、钽、铌等活泼金属和难熔金属的坯料以制取铸锭,如把海绵钛电极重熔成钛锭。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。
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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。
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