Four à arc électrique (EAF) sur le principe de fonctionnement

Four à arc électriqueest une sorte de décharge d'arc de gaz. La décharge de l'arc à gaz montre que la tension entre les électrodes est très faible, mais le courant à travers le gaz est très grand, il y a une lumière blanche éblouissante et la température de la zone d'arc est très élevée (environ 5000k). L'énorme densité de courant vient de l'émission thermonomique de la cathode et de l'auto-émission d'électrons, c'est-à-dire une couche d'ions positifs près de la cathode pour former un champ électrique puissant, ce qui rend la cathode émet automatiquement des électrons.

Un grand nombre d'électrons entrent en collision avec des molécules gazeuses entre les électrodes pour les ioniser, générant un plus grand nombre d'ions positifs et d'électrons secondaires. Sous l'action d'un champ électrique, ils ont une incidence respectivement sur la cathode et l'anode, ce qui entraîne une température élevée. La cathode utilise une partie de l'énergie due à l'émission d'électrons, de sorte que la température est inférieure à celle de l'anode. L'interélectrode génère également une température élevée en raison de la recombinaison de certains ions et électrons positifs. Les fours à arc électrique sont des fours industriels qui utilisent ce principe pour sonder les métaux. Les fours à arc électrique dans un environnement de vide sont des fours à l'arc sous vide. La fusion de l'arc sous vide utilise un courant élevé et basse tension, qui est une courte opération d'arc. Généralement, la tension arc est de 22 ~ 65V et la longueur d'arc correspondante est de 20 à 50 mm (ce dernier est un lingot important).

Depuis la réussite d'expériences de fil de platine de fusion en 1839, les gens ont commencé à étudier la fusion de métaux réfractaires depuis plus de 100 ans. Le four à arc électrique sous vide a été officiellement utilisé dans l'industrie en 1953. Jusqu'en 1956, les États-Unis et de nombreux pays européens utilisaient toujours des fours non consommables pour spermer le titane et, en 1955, ils ont commencé à utiliser des fours à la consommation pour faire de l'acier. Vers 1960, le poids des lingots fabriqués par des fours consommables avait atteint plus de 30 tonnes, et il a commencé à prendre forme. La situation de développement actuelle peut être représentée par la fournaise consommable sous vide fabriquée par la Compagnie des Etats-Unis Consack. Afin d'améliorer la productivité et l'utilisation de l'équipement, les deux fours partagent un ensemble d'alimentation principale, de système d'aspirateur et de système de contrôle automatique.