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。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。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。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。

真空電弧爐的分類

真空電弧爐按電極類型(見電弧爐電極)主要分自耗爐和非自耗爐兩大類。工業(yè)上用的主要是自耗爐。也有同時(shí)采用自耗電極和非自耗電極的爐型，由自耗電極提供主爐料，由非自耗電極進(jìn)行輔助加熱，澆制鑄件的爐子往往采用這樣的爐型。氣體弧光放電表現(xiàn)為極間電壓很低，但通過氣體的電流卻很大，有耀眼的白光，弧區(qū)溫度很高（約5000k）。自耗爐的電極由被熔煉材料本身制成， 叫自耗電極。

在熔煉過程中，電極端頭逐漸被熔化，滴入水冷銅坩堝中，電極本身不斷自耗。真空自耗電弧爐主要用于重熔鈦、鋯、鉬、鉭、鈮等活潑金屬和難熔金屬的坯料以制取鑄錠，如把海綿鈦電極重熔成鈦錠。這種電弧爐也可用于精煉合金鋼和制取大直徑鋼錠， 如用于制造發(fā)電機(jī)軸和軋輥等的鍛坯。非自耗爐的電極用鎢等高熔點(diǎn)材料制成。工作中電極本身不消耗，爐料需用別的途徑加入爐內(nèi)。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)。這種電弧爐主要用于在真空中澆制上述材料的異型鑄件和在實(shí)驗(yàn)室中制取試驗(yàn)用坯錠。

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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(jí)機(jī)械泵。從熔煉工藝和安全要求出發(fā)，真空機(jī)組應(yīng)能保證爐內(nèi)工作壓力不超過10 Pa(通常在0.1～1 Pa范圍內(nèi))。光學(xué)觀察裝置用來觀察爐內(nèi)的熔煉過程。也有采用工業(yè)電視系統(tǒng)的?？刂葡到y(tǒng)中主要是電極自動(dòng)調(diào)節(jié)器， 用來控制電弧長度使電弧功率和熔化過程穩(wěn)定。采用計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)，一個(gè)人可管理幾臺(tái)爐子。直流電源多采用硅整流裝置， 工作電壓20～40V， 空載電壓約為80 V， 工作電流每100 mm (直徑)結(jié)晶器為1600～3500 A， 電流可作大范圍 (約10：1)調(diào)節(jié)。在真空狀態(tài)下對(duì)工件（或材料）進(jìn)行熱處理，可提高工、模具的使用壽命，無氧化、無脫炭、表面光亮、變形小、節(jié)省能源無公害，并改變機(jī)械性能和冶金性能等優(yōu)點(diǎn)。電源應(yīng)具有恒流特性，短路電流應(yīng)不超過額定電流的1.2倍。自耗爐的熔化電耗在500～1100 kW·h/t范圍內(nèi)。

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