电弧炉

✍ dations ◷ 2025-04-05 00:15:56 #电弧,工业炉,炼钢

电弧炉(electric arc furnace,简称EAF)是一种透由电弧放电来传递热能给材料的加热炉。

工业用电弧炉处理量小至铸造厂(英语:Foundry)造铸铁产品用的1吨,大至炼钢厂次级制钢(英语:Steelmaking)(常配合通气盛钢桶精炼)用的400吨。 研究实验室或牙医使用的电弧炉通常只有数十克的处理量。工业用的电弧炉温度可达1,800 °C(3,272 °F),而实验室用的电弧炉温度则可升至高达3,000 °C(5,432 °F)。

电弧炉与感应加热炉(英语:Induction furnace)的差异在于,电弧炉的构造里,带电荷的材料直接暴露在电弧下,且炉中电流以这些带电荷的材料为端点导通。

自19世纪以来,已有不少人采用电弧来熔炼铁。1810年,汉弗里·戴维爵士展示了他的电弧灯实验。1815年,威廉·哈赛丁·皮普斯(英语:William Haseldine Pepys)进行了早期的弧焊研究。1843年华尔(A. Wall)撰文建议以跟电有关的方式冶炼生铁。1853年,皮雄(Pinchon)试图在海岸边建造超大型电弧炉,制铁兼当灯塔照亮海岸,不过最后因想法不被世人理解而以失败告终。1878年至1879年德裔英国人威廉·西门子(英语:Carl Wilhelm Siemens)爵士取得数项电弧种类的电炉专利。

1900年由法国人保罗·埃鲁开发的电弧炉,一般被公认是最早能够进行商业生产的电弧炉。山德生兄弟(The Sanderson brothers)成立于雪城的山德生兄弟钢铁公司(The Sanderson Brothers steel Co.)1906年建造了美国第一座埃鲁电弧炉。该炉仍展示于匹兹堡车站广场(英语:Station Square)。

起初这些电炼钢(electric steel)仅用于生产特殊用途的钢种如工具钢(英语:Tool steel)、弹簧钢(英语:Spring steel)等。电弧炉曾经被用于制备电土灯所用的碳化钙电石。1898年,意大利的史塔莎诺炉问世,该炉可旋转混和铁水钢液,以八成废铁两成铸铁的比例炼出经济上能与进口钢相抗衡的钢铁。而吉侯(法语:Paul Girod (industriel))炉(Girod furnace)作用原理则与埃鲁电弧炉类似。

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