电弧炉(英语: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

大圆柱型的电弧炉浇注场景。
电弧炉外部及内部的草图。

工业用电弧炉处理量小至铸造厂英语Foundry铸铁产品用的1吨,大至炼钢厂次级制钢英语Steelmaking#Secondary 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。

历史

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国立科学暨李奥纳多·达文西科技博物馆英语Museo della Scienza e della Tecnologia "Leonardo da Vinci"所展示的史塔莎诺炉,该炉由恩内斯托·史塔莎诺义大利语Ernesto Stassano发明。

自19世纪以来,已有不少人采用电弧来熔炼。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。[1]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[2]

 
埃鲁电弧炉的截面草图。E代表电极(不过图中仅显示其中一电极),E透过齿条R和传动机构S进行升降,炉内覆有耐火砖H隔热防火,K为底衬,A为闸门浇口。炉外壳座落于摇摆装置上以便整个炉子进行倾斜浇注的动作。

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,义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。

参见

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参考文献

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