电弧炉工作原理及其对电能质量的影响

电弧炉对电能质量的影响作者：王晓霏童伟来源：《城市建设理论研究》2013年第29期摘要：介绍了电弧炉对电网和电能质量的影响，提出了治理方案，对SVC装置的设计、应用进行了阐述，对治理前后电能质量进行了比较、总结关键词：电弧炉电能质量改进技术 SVC中图分类号： TF748.41 文献标识码： A1 前言在电力系统中，供电的质量指标、电网运行的安全可靠性和经济性是最根本的问题。

近年来，随着冶金工业的飞速发展，大量具有冲击性负荷的电弧炉、轧钢机等不断投入电网，电弧炉在正常生产时会对电网造成高次谐波、电压闪变、电压波动、三相电压及电流不平衡、功率因数低等不利影响，而且电能质量超过国家标准的规定指标。

针对电弧炉对电网电能质量污染问题，莱芜供电公司2011年针对莱芜某钢铁厂电弧炉用电系统进行治理，采用了新型的SVC装置，取得了良好效果。

2 电弧炉对电网的干扰2.1 高次谐波交流电弧炉在炼钢过程中其电流会产生非正弦畸变和各次谐波,对电网造成干扰。

其主要原因有：(1)电弧的电阻值不恒定，并且在交流电弧的半个周期中电弧电阻也在变动，这造成电弧电流的非正弦畸变；(2) 交流电的正负半周换相,石墨电极和钢交替作阴极和阳极,因不同材料的发射电子能力不一样,故使电流的正负两个半周的波形不对称,造成偶次谐波；(3) 三相电弧不均衡，导致三次谐波；(4) 供电系统连接的各种谐波源导致各种谐波的形成，如静补装置中的整流器等。

电弧炉的谐波电流成份主要为2～7 次，其中2、3次最大，其平均值可达基波分量的5%～10% ,谐波电流流入电网，使电压波形发生畸变，引起电气设备发热、振动以及保护误动作等。

国标《电能质量·公用电网谐波》( GBPT14549-93) 对综合电压畸变率、谐波电流注入量均作了具体规定,为抑制电弧炉产生的谐波提供了依据和标准。

2.2 电压波动与闪变超高功率电弧炉在运行中经常产生突然的、强烈的电流冲击,导致电网电压的快速波动,频率为0.1～30Hz，这类干扰称之为“闪烁”或“闪变”(Fluctuation)。

电弧炉工作原理电弧炉是一种使用电弧作为热源的冶金设备。

它被广泛应用于钢铁和有色金属的生产过程中。

其工作原理是利用电流将电极间的空气击穿，形成电弧，从而加热和熔化金属料。

本文将介绍电弧炉的工作原理，以及与之相关的技术参数和安全措施。

电弧炉的工作原理电弧炉的主体是一个圆筒形的炉体，一般由铸铁或钢材制成，下部为炉底，上部为炉盖。

炉顶上设有降温水口，便于降温和出钢。

电弧炉下部放置了石墨电极，电极的位置可以上下调节。

通过电极，将高温、高压、高能量的电弧放到金属料中，使金属料受到电弧的热效应而熔化。

在熔化过程中，金属料将被逐渐倾倒出来，直至炉体中的金属料全部熔化。

电弧炉可以使用交流电或直流电作为电力来源。

使用电能加热的过程中，电极与金属料之间会形成高压电弧，通过电弧的形成和维持，在熔化金属料时，释放出大量热量。

炉内的炉衬和电极会在高温下发生化学反应和物理变化。

熔融的金属流体在炉体中流动，熔化速度是调控电流和电极间距的关键参数。

电流的大小和电极之间距离的大小直接影响电弧的强弱和熔化金属料的速度。

电弧炉技术参数1. 电压：电弧炉需要使用高电压来构建电弧。

一般情况下，电压在380V到600V之间。

2. 电流：电弧炉需要通过电流来控制金属的熔化反应。

电流的大小也是影响金属熔化速度的重要因素。

电流的大小在100A到1万A之间。

3. 电极间距：电极之间的距离越大，电弧就会越弱，热量释放比较缓慢；电极之间距离越小，热量释放就越大，熔化速度就越快。

4. 反应时间：电弧炉产生热量的反应时间一般在1秒到3秒之间。

电弧炉的安全措施1. 电极调节：电极的位置在制作时一定要调整好，否则在过程中不会得到理想的结果，同时应注意电极上限的停止高度，以免过高损坏设备。

2. 电极损坏的修复：若电极发生损坏，应及时更换或修复，以免出现安全隐患。

3. 安全用电：应采取正确的安全措施，以免触电或发生其他安全事故。

4. 人员安全：对于操作电弧炉的工作人员要注意身体保护，穿戴防护设备，并严格按照操作规程进行操作。

电弧炉工作原理为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。

1.1电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。

工业上应用的电弧炉可分为三类：第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。

主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。

第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。

这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。

第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。

其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。

所以又称为电弧电阻炉。

1.2电弧炉的组成设备炉用变压器电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。

电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。

若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。

若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。

一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。

为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%的范围内调整，因此都设计成多级可调形式。

调整方法有变换、有载调压分接开关等。

变压器容量小于10MVA者，可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。

也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。

与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。

电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。

电弧炉负荷及其对电能质量的影响分析为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。

1.1 电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。

工业上应用的电弧炉可分为三类：第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。

主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。

第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。

这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。

第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。

其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。

所以又称为电弧电阻炉。

1.2 电弧炉的组成设备∙炉用变压器电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。

电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。

若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。

若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。

一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。

为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50% ~70%的范围内调整，因此都设计成多级可调形式。

调整方法有变换、有载调压分接开关等。

变压器容量小于10MVA者，可进行无载切换；容量在10MVA 以上者，一般应是有载调压方式。

也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。

与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。

电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。

电弧炉能源系统介绍电弧炉能源系统是指电弧炉所使用的能源供给系统，它是电弧炉运行的关键部分。

电弧炉是一种利用电弧高温作用加热金属材料的设备，常用于冶炼、炼钢以及熔融各种金属。

电弧炉能源系统主要包括电力系统、电极系统和水冷系统。

电力系统是电弧炉能源系统的核心部分，它提供了炉内所需的电能。

电弧炉通常使用三相交流电作为主要电源，以保证电弧稳定的形成和维持。

在电力系统中，通常包括变压器、设备选择开关、保护设备以及控制设备等。

变压器用于将高压交流电转换成适合电弧炉工作的低压交流电，设备选择开关用于选择合适的电路供给电弧炉，保护设备用于确保电弧炉和电力系统的安全运行，控制设备用于控制电弧炉的工作状态和操作参数。

电极系统是电弧炉能源系统中的另一个重要组成部分，它用于把电能传递到炉内形成电弧。

电极系统通常包括电极架、电极、接触器以及冷却水管等。

电极架是电极的支撑结构，它能够调整电极的位置和角度以适应不同的工况要求。

电极是电弧炉的主要导电部件，它通过电弧将电能转化为热能。

接触器用于控制电极的启停和位置调整。

冷却水管则用于冷却电极，以防止电极过热造成损坏。

水冷系统是为了保证电弧炉长时间高温运行而设计的，主要用于冷却电极、炉壳以及炉前设备等。

水冷系统通常包括冷却水供给系统、冷却水回收系统以及冷却水处理系统。

冷却水供给系统用于将冷却水供给电弧炉，并保持冷却水的流量和温度稳定。

冷却水回收系统用于回收并循环利用冷却水，以减少对环境的影响。

冷却水处理系统则用于处理冷却水中的杂质和污染物，以延长冷却水的使用寿命。

除了以上三个主要的能源系统，电弧炉还可能配备其他辅助能源系统，用于提供辅助能源，如燃气或者燃油系统。

这些辅助能源系统主要用于预热炉料、调节温度以及改善燃烧条件等。

辅助能源系统通常包括燃气供给系统、燃气或燃油燃烧系统以及烟气处理系统等。

电弧炉能源系统的优化设计和运行对于提高电弧炉的生产效率、确保产品质量和保护环境都至关重要。

电弧炉工作原理
电弧炉是一种利用弧电流加热金属材料的高温熔炼设备。

它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 弧电流传导：电弧炉先通过电源供给一定电压和电流，并通过电极引导电流进入炉内。

电流在炉内生成弧电流，形成高温、高能量的电弧。

2. 电弧发热：电弧电流通过电弧区域内的金属材料，使得材料受到电磁力的作用，迅速加热和熔化。

同时，电弧区域内的电流密度较大，电阻较小，使得材料能够快速达到高温。

3. 电能转换：电弧炉将电能转化为热能，使炉内金属材料的温度迅速升高。

金属材料从室温开始加热，当达到熔点时，它开始熔化并变成液态。

4. 熔融液的混合：熔融金属通过液体的对流和搅拌，在炉内均匀混合。

这有助于消除不均匀的化学成分和温度，并确保所生产的金属合金质量稳定。

5. 炉渣处理：电弧炉内产生的矿渣（即金属材料熔化后形成的不溶于金属的物质）主要由氧化物和杂质组成。

炉渣在炉内浮于金属表面，通过一系列处理和翻动操作，最终被清除出炉。

6. 炉温控制：电弧炉的温度可以通过调整提供给电弧的电流和电压进行控制。

在生产过程中，可以根据需要控制炉温的升降和稳定，以适应不同金属材料的要求。

总的来说，电弧炉通过利用弧电流加热金属材料，使其迅速熔化并混合，从而实现高温熔炼的目的。

使用电弧炉可以高效、快速地进行金属材料的生产和加工。

电弧炉对电网及自身的影响和抑制方案1 引言现代大型功率炼钢电弧炉，由于其容量大，是用电大户，对电网的影响具有举足轻重的作用。

它具有功率因数低，无功波动负荷大且急剧变动，产生有害的高次谐波电流，三相负荷严重不平衡产生负序电流等对电网不利的因素，使得电网电能质量恶化，危及发配电和大量用户，也影响电炉自身的产量、质量，使电耗、电极消耗增大，从而成为电网的主要公害之一。

现在有关大型电弧炉对电网公害抑制的研究也正在深入开展，有必要对其不利影响和抑制对策作一概述性的分析。

2大型电弧炉对电网的影响2.1引起电网电压急剧波动大型电弧炉在熔化期电弧长度急剧变化，引起无功负荷急剧波动，其工作短路功率为电炉变压器额定功率的两倍左右，其最大波动无功为电炉变压器额定功率的1.5倍左右（具体倍数取决于短网阻抗、电炉变压器阻抗、供电系统阻抗之和的大小，总阻抗大则工作短路倍数小，反之则大）。

无功的急剧波动，引起电网电压的急剧波动，其波动频率一般为1~15Hz，使灯光和电视机屏幕产生闪烁，使人视觉疲劳而感到烦躁，此外还影响到晶闸管设备和精密仪表等的稳定运行，甚至产生质量事故。

国标GB12326-2000《电能质量电压允许波动和闪变》规定了电力系统公共供电点各级电压等级的电压波动和闪变允许值。

2.2使电网电压波形产生畸变电弧炉在熔化期，电弧电流是不规则的，且急剧变化，其电流波形不是正弦波，可分解为2次和2次以上的各次谐波电流，主要为2~7次，其中2次和3次最大，其平均值可达基波分量的5%~10%，最大可达15%~30%；4~7次平均值为2%~6%，最大值可达6%~15%。

而电网中的铁磁元件也产生高次谐波，以3次和5次谐波电流较大，其中3次分量最大，而电炉刚好也是3次谐波电流很大，这对电网是极为不利的。

谐波电流流入电网，使其电压波形发生畸变，引起电气设备发热、振动，增加损耗，干扰通信，使电力电缆局部放电绝缘损坏，电容器过载损坏等，国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》规定了电压波形畸变率限值。

一、前言与课题研究的意义随着我国国民经济的快速发展，电力负荷急剧增大，特别是一些冲击性、非线性、不平衡负荷数量和容量的不断增长，使得电力系统中电能质量问题日趋严重，造成电气设备不能正常工作，严重时将引起保护装置动作，极大地影响了人们的生产生活秩序。

因此，提高和保证电力系统良好的电能质量具有重要的现实意义。

按照作用时间的不同，电能质量问题可以分为稳态问题和暂态问题。

稳态电能质量问题以波形畸变为特征，主要包括谐波、间谐波、波形下陷和噪声等；暂态电能质量问题通常是以频谱和暂态持续时间为特征，可分为脉冲暂态和振荡暂态两大类。

此外，按照电气量的不同，电能质量问题还可以分为电压质量问题和电流质量问题两个方面。

电压质量问题指会影响用户设备正常运行的不理想的系统电压，包括电压闪变（Flicker）、瞬时过电压（Swell）、波形畸变（Harmonics）、三相电压不平衡（Unbalance）等情况；电流质量问题指电力电子设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变，以及无功和不平衡电流、低频负荷变化造成的闪变等。

在实际中，电压电能质量问题和电流电能质量问题是密不可分、相互影响的。

在配电网中，电弧炉（Electric Arc Furnace，包括直流电弧炉和交流电弧炉）是一种较大的干扰性负荷。

由于电弧炉炼钢在技术经济上的优越性，国内外绝大多数的炼钢企业将电弧炉作为首选；但是，作为一种严重的冲击性、非线性负荷，电弧炉对于电能质量的影响是十分严重的。

以电压闪变为例，对于电弧炉冶炼过程中无功波动而导致的低频电压波动，当波动频率在8.8Hz时，即使波动范围只有0.25%，其所引起的白炽灯照明闪变，也足以使人感到不舒服，甚至难于忍受。

尤其是当电弧炉接入短路容量相对较小的配电网时，其所引起的电能质量问题，会危害到连接在公共供电点上的其他用户的正常用电。

因此，为了解决电弧炉的电能质量问题，必须就地进行包括快速无功补偿在内的一系列补偿措施。

电弧炉工作原理电弧炉是一种利用电弧加热的设备，主要用于熔炼金属和合金。

它的工作原理是通过电弧加热将金属加热至熔化状态，然后进行熔炼和铸造。

电弧炉具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于钢铁、有色金属等行业。

下面我们将详细介绍电弧炉的工作原理。

1. 电弧炉的结构。

电弧炉通常由炉体、电极、电极支撑系统、电源系统和控制系统等部分组成。

炉体是容纳金属材料的容器，通常由耐高温的材料制成，如耐火砖、耐火浇注料等。

电极是通过电源系统提供电能，产生电弧加热的部件，通常有主电极和辅助电极之分。

电源系统提供所需的电能，控制系统用于控制电弧炉的工作参数，保证炉内金属的熔化和熔炼过程。

2. 电弧炉的工作原理。

电弧炉的工作原理是利用电弧加热将金属材料加热至熔化状态。

首先，将金属材料放入炉体中，然后通过电源系统提供电能，使电极之间产生电弧。

电弧的高温能量将金属材料加热至熔化，同时熔炼过程中产生的热量也有助于保持金属的熔化状态。

控制系统可以调节电弧炉的工作参数，如电压、电流、电极间距等，以满足不同金属材料的熔炼要求。

3. 电弧炉的优点。

电弧炉相比传统的燃烧加热炉具有许多优点。

首先，电弧炉可以直接利用电能进行加热，无需燃料，因此具有高效、节能的特点。

其次，电弧炉的加热温度高，可以快速将金属材料加热至熔化状态，熔炼效率高。

此外，电弧炉的操作环境相对清洁，烟尘少，对环境污染小，符合现代工业的环保要求。

4. 电弧炉的应用。

电弧炉广泛应用于钢铁、有色金属等行业。

在钢铁行业，电弧炉可以用于炼钢和合金的生产，生产效率高，产品质量好。

在有色金属行业，电弧炉可以用于铜、铝、锌等有色金属的熔炼和精炼，可以生产高纯度的合金产品。

总之，电弧炉是一种利用电弧加热进行金属熔炼的设备，具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于工业生产中。

通过对电弧炉的工作原理的了解，可以更好地掌握其操作技术，提高生产效率，保证产品质量，促进工业的可持续发展。

矿热炉及电弧炉电能无功补偿作用、原理、方法与电流质量分析技术一、无功补偿概述1.1 电无功补偿概念：在矿热炉中，电气设备一方面消耗有功功率，另一方面消耗无功功率。

设备的电磁部件在建立磁场时消耗的电能。

在供电期间，电容器消耗一定量的电能以建立电场，该电场也在无功功率范围内。

电气元件的结构特性的差异决定了电流是超前还是滞后。

当电流在电容元件上工作时，电流滞后，并且当电流作用于电感元件时，电流流动并且电容电流与电感器电流的方向相反。

如果电容器和电感元件存在于同一电路系统中，则电路中的无功功率将被抵消。

因此，偏移特性可用于在电路的同步补偿器中产生负无功功率，或者可设计合理的电容与电感比，由整个电路产生的无功功率和由电抗产生的电流功率相互抵消。

无功功率补偿进一步改善了矿热炉的当前电能质量。

1.2 电无功补偿的作用：电能无功补偿具有降低矿热炉电能损耗，降低电压损耗，降低传输电流，保证电热炉稳定一致的电能的作用。

最大限度地降低电力传输中的无功功率，增加电网中的有功功率，补偿无功功率，提高性能功率因数。

此外，无功功率的补偿还可以降低电力生产成本并节省矿热炉的容量。

随着功率因数的增加，网络中有功功率的比例增加，线损减小，从而提高了矿热炉的性能质量。

因此，矿热炉中无功功率的补偿不仅可以提高电能质量，还可以提高经济性。

1.3 电能无功补偿原理：（1）改善自然功率因数。

在发电中，当电动机的负载达到75%时，功率因数最高。

另外，通过控制发动机的空转操作，同步异步电机的操作，选择变压器的最佳负载比，以及减少发动机的轻负载操作，可以增加自然功率因数。

虽然上述方法可以提高功率因数但仍不能满足实际要求的标准，只能提供无功功率补偿，可以提高自然功率因数，从而提高矿热炉的电能质量性能。

（2）无功功率补偿。

充分发挥电力设备的特点，使同步电动机发出无功功率，以补偿和提高功率因数。

电容补偿器用于集中、分散或独立的无功功率补偿，以根据需要实现所需的功率因数。

电弧炉自动化控制系统介绍电弧炉自动化控制系统是一种应用现代技术手段进行炉温、炉容、馈电电流、馈电功率等参数自动控制的系统。

它能够有效提高电弧炉的熔炼质量和生产效率，并减少能源的消耗。

本文将详细介绍电弧炉自动化控制系统的原理、组成和优势。

一、原理电弧炉自动化控制系统的核心原理是通过传感器采集电弧炉的各项参数，如温度、电流、功率等，然后将采集到的参数信号传输给控制器进行处理。

控制器根据预设的控制策略，调节炉温、炉容、馈电电流、馈电功率等参数，从而实现对熔炼过程的自动控制。

二、组成1.传感器：传感器主要用于采集电弧炉的各项参数。

常用的传感器包括温度传感器、电流传感器、功率传感器等。

2.信号传输装置：信号传输装置用于将传感器采集到的参数信号传输给控制器。

常用的传输方式有有线传输和无线传输。

3.控制器：控制器是电弧炉自动化控制系统的核心部件，主要负责处理传感器采集到的参数信号，实现对熔炼过程的自动控制。

现在常用的控制器有PLC控制器和微处理器控制器等。

4.执行机构：执行机构根据控制器发出的控制信号，实现对电弧炉各项参数的调节。

常见的执行机构包括电动阀、电动门、变频器等。

三、优势1.提高熔炼质量：自动化控制系统可以精确控制炉温、炉容等参数，避免了人为操作的不稳定因素，提高了熔炼质量的稳定性和一致性。

2.提高生产效率：自动化控制系统可以实现对熔炼过程的实时监测和调节，减少了人工干预的次数和工作量，提高了生产效率。

3.节能减排：自动化控制系统根据实时数据进行智能调控，能够合理分配能源，达到最佳的控制效果，从而降低了能源的消耗和废气的排放。

4.增加安全性：自动化控制系统可以实现对熔炼过程的全程监控，及时发现和处理异常情况，提高了生产安全性。

5.数据分析和故障诊断：自动化控制系统可以对采集到的数据进行存储、分析和处理，提供数据报表和故障诊断功能，帮助企业优化生产过程和维修管理。

总结：电弧炉自动化控制系统是一种应用现代技术手段对电弧炉的熔炼过程进行自动控制的系统。

1电弧炉工作原理及其对电能质量的影响为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。

1.1电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。

工业上应用的电弧炉可分为三类：第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。

主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。

第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。

这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。

第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。

其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。

所以又称为电弧电阻炉。

1.2电弧炉的组成设备炉用变压器电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。

电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。

若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。

若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。

一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。

为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%的范围内调整，因此都设计成多级可调形式。

调整方法有变换、有载调压分接开关等。

变压器容量小于10MV A 者，可进行无载切换；容量在10MV A以上者，一般应是有载调压方式。

也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。

与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。

电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MV A/t。

电弧炉的电气原理
电弧炉是利用电弧的高温作用来加热和熔化金属的一种设备。

其电气原理主要包括电源系统、电极系统和电弧系统。

1. 电源系统：电弧炉一般采用交流电源或直流电源供电。

交流电弧炉通常采用变压器将高压交流电源通过升压变压器和降压变压器转换成低压大电流供给电弧炉。

直流电弧炉则可以直接通过整流装置将高压交流电转换成直流电供给电弧炉。

2. 电极系统：电极是电弧炉中的重要部分，主要由电极材料和电极支架组成。

电极材料通常采用炭素材料或金属材料，可分为主电极和辅助电极。

主电极负责传递电流和维持电弧稳定，辅助电极用于帮助启动和稳定电弧。

电极支架则起到支撑和固定电极的作用。

3. 电弧系统：电弧在电弧炉中起到加热和熔化金属的作用。

电弧产生的条件首先是电源提供足够的电压，以产生凝聚放电穿透空气的电弧，然后由电极材料形成的火花点燃空气形成电弧。

电弧的稳定性和温度主要受到电流大小、电极形状和距离以及杂质等因素的影响。

在电弧炉工作时，金属材料被加热至高温状态，使其熔化。

电弧炉具有加热速度快、温度分布均匀、操作灵活等优点，广泛应用于冶金、机械制造、化工等行业中。

电弧炉小结
电弧炉是一种利用电弧高温加热的设备，常用于冶炼金属、制造钢铁等工业应用中。

电弧炉具有热效率高、操作灵活、环保等优点，已广泛应用于工业生产中。

首先，电弧炉具有热效率高的优点。

电弧炉利用电弧放电产生的高温，将物料加热到要求的温度。

与传统的燃煤炉相比，电弧炉不需要燃料，燃烧时产生的废气也较少，因此热效率高。

而且，电弧炉可以根据需要随时调整加热功率，使得温度控制更加准确，加热效果更好。

其次，电弧炉操作灵活。

电弧炉可用于加热各种物料，包括金属、玻璃、陶瓷等。

通过调整电流、电压、电弧长度等参数，可以满足不同材料加热的需求。

同时，电弧炉加热速度快，加热均匀，不易出现过热或温度不均匀的问题。

另外，电弧炉环保。

电弧炉不需要燃烧燃料，因此不会产生燃烧废气。

此外，电弧炉在加热过程中产生的烟尘和废渣较少，排放的污染物也较少，因此对环境污染较小。

与传统的燃煤炉相比，电弧炉具有更好的环保性能。

然而，电弧炉也存在一些不足之处。

首先，电弧炉设备成本较高。

电弧炉需要配备较大功率的电源设备，以及特殊的电弧炉炉体和电极，因此设备成本较高。

其次，电弧炉对电网的要求较高。

电弧炉需要大量的电力供应，因此对电网的电力负荷要求较高，可能会对电网的稳定性产生影响。

此外，由于电弧炉加热温度较高，炉体需要耐高温材料制作，而这些材料成本较
高。

综上所述，电弧炉是一种具有热效率高、操作灵活、环保等优点的加热设备。

尽管电弧炉存在一些不足之处，但随着科技进步和工业发展，电弧炉的应用前景仍然广阔。