
电炉是一种利用电热效应供热的冶金炉。这类设备通常包括电炉炉体、电力设备(如电炉变压器、整流器、变频器等)、开闭器、阻流器、补偿电容、真空设备、检测控制仪表、自动调节系统、进出料机械等。大型电炉的电力设备和检测控制仪表等通常集中在电炉供电室。相比燃料炉,电炉有诸多优点:炉内气氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加热快,温度高,温度容易控制;生产过程易实现机械化和自动化;劳动卫生条件好;热效率高;产品质量好等。
电炉在冶金工业中主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。自19世纪末以来,随着高级冶金产品需求的增长和电费下降,电炉在冶金炉设备中的比例逐年上升。电炉主要分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。
电阻炉利用电流通过导体产生的焦耳热为热源。根据电热产生方式,电阻炉分为直接加热和间接加热两种。直接加热电阻炉适用于快速加热工艺,物料加热均匀,适用于锻造坯料的加热。间接加热电阻炉用于普通气氛、保护气氛或真空环境。小型炉单相供电,大型炉三相供电。
感应炉通过物料的感应电热效应加热或熔化物料。感应圈产生的交变电磁场使物料产生涡流,电阻作用下电能转化为热能。感应加热电热功率在物料中分布不均匀,称为趋肤效应。供电频率需合宜,小型熔炼炉采用高频电,大型熔炼炉采用中频或工频电。感应圈宜用方形紫铜管制作,管内通水冷却,以提高功率因数。
电弧炉利用电弧热效应熔炼金属和其他物料。电弧炉分为间接加热、直接加热和埋弧三种类型。间接加热炉噪声大,效率低,逐渐被淘汰。直接加热电弧炉广泛应用于炼钢。埋弧电炉用于冶炼铁合金、冰镍、冰铜及生产电石。
真空电弧炉在抽真空的炉体中用电弧直接加热熔炼金属。炉内气体稀薄,主要靠被熔金属的蒸气发生电弧。真空电弧炉用于熔炼特殊钢、活泼和难熔金属如钛、钼、铌等。
等离子炉利用工作气体被电离时产生的等离子体加热或熔炼物料。等离子枪有电弧等离子枪和高频感应等离子枪两类。等离子体从喷口喷出后形成高速高温的等离子弧焰。电子束炉用高速电子轰击物料使之加热熔化。电子束炉用于熔炼特殊钢、难熔和活泼金属。
工业上电炉分为周期式作业炉和连续式作业炉。周期式作业炉包括箱式炉、密封箱式炉、井式炉、钟罩炉、台车炉、倾倒式滚筒炉等。连续式作业炉包括窑车式炉、推杆式炉、辊底炉、振底炉、转底炉、步进式炉、牵引式炉、连续式滚筒炉、传送带式炉等。
传送带式炉可分为有网带式炉、冲压链板式炉、铸链板式炉等。各类电炉根据具体用途和工艺要求设计,满足不同工业需求。