電爐可分為直流電爐和交流電爐
直流電爐是以直流電源為主要能源給爐子提供熱源,一般情況下,爐頂只有一根陽極,與爐底陰極形成回路。其特點(diǎn)是電極消耗非常低,一般情況下低于1千克/噸鋼,熔池穩(wěn)定,由于只有一根電極與熔池形成電弧弧柱,對(duì)爐襯的輻射損壞程度低,耐材消耗相對(duì)較低,爐壁水冷板損壞量相對(duì)少。缺點(diǎn)是底電極比較復(fù)雜,有水冷式、導(dǎo)電爐底式及針狀分布在爐底耐材中等幾種形式,但壽命都比較短,維護(hù)費(fèi)用高,造成冶煉成本較高。此外,整流設(shè)備投資相對(duì)較高,造成一次性投資較高。
直流電爐在電爐鋼廠不是電爐煉鋼的主流設(shè)備,我國在上世紀(jì)末也引進(jìn)了幾臺(tái)直流電爐,運(yùn)行效果與交流電爐相比,也是更加優(yōu)異的。業(yè)內(nèi)對(duì)底電極的研究近幾年也有了新的進(jìn)展,基本解決了底電極爐底壽命短的問題。其非常低的石墨電極消耗在冶煉成本方面表現(xiàn)出較大優(yōu)勢,預(yù)計(jì)在新一輪的電爐建設(shè)中也會(huì)看到直流電爐的投產(chǎn)。
三相交流電爐用于工業(yè)生產(chǎn)已有100多年的歷史,其設(shè)備特點(diǎn)是使用三相交流電源,三相石墨電極與廢鋼接觸時(shí)在巨大的電流作用下產(chǎn)生電弧,用電弧的高溫來熔化廢鋼和冶煉鋼水。相對(duì)于直流電爐來說,因?yàn)橛腥嚯姌O,所以電極消耗比直流電爐要高,三相電極存在一個(gè)極心圓,距爐壁相對(duì)距離要近,耐材消耗相對(duì)較高,但爐底相對(duì)要更安全,壽命長。特別是在本世紀(jì)初,電爐煉鋼技術(shù)取得了重大進(jìn)展,在電能為主要能源的基礎(chǔ)上引進(jìn)輔助能源和化學(xué)能源,隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,功率輸入由普通功率上升為高功率和超高功率,消耗下降,生產(chǎn)率提高。在全廢鋼為原料的情況下,這種電爐的冶煉周期小于60分鐘,電耗低于280千瓦時(shí)/噸鋼,電極消耗小于1.2千克/噸鋼,每個(gè)公稱容量年產(chǎn)鋼已超過1萬噸(即公稱容量100噸的電爐,年產(chǎn)鋼突破100萬噸),生產(chǎn)率大大提高,同時(shí)工藝的變化也派生出多種爐型。