冶金電弧爐是一種利用電能產(chǎn)生高溫電弧來熔煉金屬的設備，主要用于鋼鐵冶煉（特別是廢鋼回收）、合金鋼及特種金屬的生產(chǎn)。其核心原理是通過電極與金屬爐料之間的電弧產(chǎn)生熱量，使金屬熔化并完成精煉過程。以下是其工作原理的詳細說明：

  一、電弧爐的主要結(jié)構(gòu)

  爐體

  由耐火材料（如鎂碳磚）內(nèi)襯的鋼殼構(gòu)成，可承受高溫（電弧溫度可達3000~6000℃）。

  爐體可傾轉(zhuǎn)，便于出鋼和排渣。

  電極系統(tǒng)

  通常為3根石墨電極，垂直懸掛于爐頂，可通過升降機構(gòu)調(diào)節(jié)高度。

  電極與金屬爐料之間形成電弧，作為主要熱源。

  電源系統(tǒng)

  通過變壓器將高壓電（如10~35kV）轉(zhuǎn)換為低電壓（200~400V）、大電流（數(shù)千至數(shù)萬安培）的電源，供給電極。

  冷卻系統(tǒng)

  爐壁、爐蓋等部位設有水冷裝置，防止高溫損壞。

  二、工作過程

  1. 裝料

  原料：以廢鋼為主，可加入鐵合金、造渣劑（石灰、螢石等）調(diào)整成分。

  裝料方式：爐蓋移開，通過吊車或加料籃將原料裝入爐內(nèi)。

  2. 起弧與熔化

  通電起弧：電極下降至接近金屬料表面，通電后形成電弧。電弧通過電離空氣或爐氣產(chǎn)生高溫，直接加熱金屬。

  熔化階段：電弧的高溫（>3000℃）迅速熔化廢鋼，形成熔池。過程中電極，高度自動調(diào)節(jié)以保持穩(wěn)定電弧。

  3. 氧化精煉

  吹氧：向熔池中吹入氧氣，氧化雜質(zhì)（如碳、硅、磷、硫），生成CO氣體和氧化物爐渣。

  造渣：加入石灰等造渣劑，與雜質(zhì)氧化物結(jié)合形成液態(tài)爐渣，覆蓋在鋼水表面，防止氧化和熱量散失。

  4. 還原精煉（可選）

  調(diào)整鋼液成分，加入合金元素（如錳、鉻）或脫氧劑（如鋁、硅鐵），去除殘留氧和硫。

  5. 出鋼與排渣

  出鋼：爐體傾轉(zhuǎn)，鋼水經(jīng)出鋼口流入鋼包，進入后續(xù)連鑄或模鑄工序。