非自耗电极电弧炉

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，适于优质合金钢的熔炼 。

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。

非自耗电极电弧炉是指由可旋转的水冷铜坩埚盘、水冷电极等部件构成的电极电弧炉。

在现有的由可旋转的水冷铜坩埚盘、水冷电极等部件构成的非自耗电极电弧炉的基础上，另安有一个场强可调节的磁体，通过调节该磁体的磁场大小，使电弧受到不同程度的约束和聚焦。从而使熔炼过程中高熔点金属和低熔点金属都受到充分地加热和搅拌，一次起弧熔炼便可得到成分均匀的合金铸锭 。

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。电弧炉的设备和生产技术仍然在继续发展之中 。2100433B

真空电弧炉是在抽真空的炉体中用电弧直接加热熔炼金属的电炉。炉内气体稀薄，主要靠被熔金属的蒸气发生电弧，为使电弧稳定，一般供直流电。按照熔炼特点，分为金属重熔炉和浇铸炉。按照熔炼过程中电极是否消耗（熔化），分为自耗炉和非自耗炉，工业上应用的大多数是自耗炉。真空电弧炉用于熔炼特殊钢、活泼的和难熔的金属如钛、钼、铌（见真空冶金）。

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。工业上用的主要是自耗炉。也有同时采用自耗电极和非自耗电极的炉型，由自耗电极提供主炉料，由非自耗电极进行辅助加热，浇制铸件的炉子往往采用这样的炉型。

自耗炉的电极由被熔炼材料本身制成， 叫自耗电极。在熔炼过程中，电极端头逐渐被熔化，滴入水冷铜坩埚中，电极本身不断自耗。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。这种电弧炉也可用于精炼合金钢和制取大直径优质钢锭， 如用于制造发电机轴和轧辊等的锻坯。

非自耗炉的电极用钨等高熔点材料制成。工作中电极本身不消耗，炉料需用别的途径加入炉内。这种电弧炉主要用于在真空中浇制上述材料的异型铸件和在实验室中制取试验用坯锭。

电弧炉有多种分类方式。

按电极的熔炼形式分为

（1）非自耗电极式电弧炉，它是用钨或石墨等作电极，熔炼过程中电极本身不消耗或消耗很少。

（2）自耗电极式电弧炉，它是用被熔炼的金属作电极，金属电极边熔化、边自身消耗。

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。

按作业形式分为

（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。

按炉体结构形式分为

（1）固定式电弧炉。

（2）旋转式电弧炉。