什么是真空电弧炉?真空电弧炉主要应用在那些领域?真空冶金熔炼设备的一种。炉体为密闭容器，抽成真空或充以惰性气体。由炉顶通入的电极和炉底水冷结晶器通电引弧后，产生电弧，借电弧热量使金属或合金熔化，并在结晶器内凝固。电极由被熔炼的金属制成的叫“自耗电极真空电弧炉”，如用不熔化的材料作电极的叫“非自耗电极真空电弧炉”。产品中杂质少，气体含量低、铸锭组织好，具有优良的机械和物理性能。适宜于熔炼高熔点金属、活性金属、特殊钢和金属。
什么是真空电弧炉?真空电弧炉主要应用在那些领域?
真空电弧炉与炼钢电弧炉和埋弧炉等非真空电弧炉比较，真空电弧炉的特点是：①用直流电源供电(电极接负极、坩埚接正极)，电弧在真空中相对稳定，不易熄灭。②电极和坩埚通常都用金属材料制成，炉内没有耐火材料炉衬。③熔炼中被熔炼金属能免受氧化和耐火材料的污染，并得到良好的脱气和促进金属氧化物分解的精炼效果。④由于在密闭容器中熔炼，所以环境污染小，工作环境好。⑤特别需要注意安全。真空电弧炉工作中，特别当熔炼钛、锆等活泼金属时，如冷却水进入坩埚，会引起爆炸。防范措施较多，主要有：电极与坩埚壁间的净空距离应大于电弧长度，在坩埚外侧设置直流稳弧线圈，供电电缆作对称布置，电极自动调节器应足够灵敏等，以防止电极与坩埚壁之间产生边弧把坩埚击穿;确保冷却水畅通;设置防护墙，操作人员在墙外观察操纵等。
真空电弧炉按电极类型(见电弧炉电极)主要分自耗炉和非自耗炉两大类。工业上用的主要是自耗炉。也有同时采用自耗电极和非自耗电极的炉型，由自耗电极提供主炉料，由非自耗电极进行辅助加热，浇制铸件的炉子往往采用这样的炉型。
自耗炉的电极由被熔炼材料本身制成，叫自耗电极。在熔炼过程中，电极端头逐渐被熔化，滴入水冷铜坩埚中，电极本身不断自耗。真空自耗电弧炉主要用于重熔钛、锆、钼、钽、铌等活泼金属和难熔金属的坯料以制取铸锭，如把海绵钛电极重熔成钛锭。这种电弧炉也可用于精炼合金钢和制取大直径优质钢锭，如用于制造发电机轴和轧辊等的锻坯。
非自耗炉的电极用钨等高熔点材料制成。工作中电极本身不消耗，炉料需用别的途径加入炉内。这种电弧炉主要用于在真空中浇制上述材料的异型铸件和在实验室中制取试验用坯锭。
1903年，英国人W.V.伯顿(W.V.Bolton)首次使用自耗电极在真空充氩气氛下进行了钽的熔炼。第二次世界大战后，由于钛生产的需要，真空电弧炉首先在美国得到工业应用。1949～1953年美国人杰伯特(Gillbert)成功地进行了海绵Zr、Ti的真空电弧熔炼。50年代中期，由于导弹、重型武器装备生产的需要，真空电弧炉开始用于高级合金钢和高温合金的重熔。1957年用于特殊钢熔炼的真空电弧炉在美国的AlleghenyLudlumSteel公司和UniversalCyclope公司投入工业运行。同年，联邦德国、日本等国也相继成功地研制出特殊钢熔炼用真空电弧炉，并投入工业运行。
80年代初，美国特种金属公司(SpecialMetalsCorp)研制出采用两根水平布置的自耗电极取代传统真空自耗炉中单根垂直悬挂的自耗电极，靠两根电极极间的电弧来熔化金属的真空电弧双电极重熔炉。此炉的主要优点是：①可生产超细晶粒的高温合金钢锭；②电耗低。1989年能够生产⏀300mm、重2t锭子的真空电弧双电极重熔炉在美国投入工业运行。20世纪末，世界上容量最大的真空电弧炉是美国Midvale-Heppenstall公司于1961年设置、1962年实施技术改造的特殊钢熔炼用52t真空电弧炉，可以用于⏀1520mm钢锭的重熔。
中国于20世纪60年代开始研究、制造真空电弧炉。60年代中期，国内电弧炉厂家设计、制造了3000kg真空自耗炉。中国生产并投入使用的真空电弧炉主要有250、1000、3000kg等几种规格。另外，中国还拥有可熔铸重15t钛锭的真空自耗炉和铸件重达1t的凝壳式真空电弧熔铸炉等。
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