電弧爐

電弧爐煉鋼原圖鏈接來自 材料工程系 的圖片

電弧爐(electric arc furnace，簡稱EAF)是一種透由電弧放電來傳遞熱能給材料的加熱爐。

工業用電弧爐處理量小至鑄造廠造鑄鐵產品用的1噸，大至煉鋼廠次級制鋼(常配合通氣盛鋼桶精煉)用的400噸。 研究實驗室或牙醫使用的電弧爐通常只有數十克的處理量。工業用的電弧爐溫度可達1,800 °C（3,272 °F），而實驗室用的電弧爐溫度則可升至高達3,000 °C（5,432 °F）。

電弧爐與感應加熱爐的差異在於，電弧爐的構造里，帶電荷的材料直接暴露在電弧下，且爐中電流以這些帶電荷的材料為端點導通。

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歷史

自19世紀以來，已有不少人採用電弧來熔煉鐵。1810年，漢弗里·戴維爵士展示了他的電弧燈實驗。1815年，威廉·哈賽丁·皮普斯進行了早期的弧焊研究。1843年華爾（A. Wall）撰文建議以跟電有關的方式冶煉生鐵。1853年，皮雄（Pinchon）試圖在海岸邊建造超大型電弧爐，制鐵兼當燈塔照亮海岸，不過最後因想法不被世人理解而以失敗告終。1878年至1879年德裔英國人威廉·西門子爵士取得數項電弧種類的電爐專利。

1900年由法國人保羅·埃魯開發的電弧爐，一般被公認是最早能夠進行商業生產的電弧爐。山德生兄弟（The Sanderson brothers）成立於雪城的山德生兄弟鋼鐵公司（The Sanderson Brothers steel Co.）1906年建造了美國第一座埃魯電弧爐。該爐仍展示於匹茲堡車站廣場。

起初這些電煉鋼（electric steel）僅用於生產特殊用途的鋼種如工具鋼、彈簧鋼等。電弧爐曾經被用於製備電土燈所用的碳化鈣電石。1898年，意大利的史塔莎諾爐問世，該爐可旋轉混和鐵水鋼液，以八成廢鐵兩成鑄鐵的比例煉出經濟上能與進口鋼相抗衡的鋼鐵。而吉侯爐（Girod furnace）作用原理則與埃魯電弧爐類似。

我國電弧爐煉鋼的發展概況

我國真正開始大力發展電弧爐則是在上世紀80年代末90年代初，特別是1993 年「當代電爐流程和電爐工程研討會」在上海召開後，我國電弧爐煉鋼的技術和產量都不斷提高 。從1996年到2014年，電弧爐產量逐漸提高，然而粗鋼總產量的增長速度卻要明顯快於電爐鋼的產量，尤其是2000年之後，中國粗鋼產量迅猛發展，使得我國電爐鋼的比例反而下降，從1996年接近20%降低到6%-8% 。在2015年，我國粗鋼及電爐鋼產量都有所降低，尤其是粗鋼產量在近年來首次出現了負增長。這一年電爐煉鋼的比例也降低到了6.1%。

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