直流炉在电极消耗方面与交流炉有何不同？

随着电弧炉的大型化和超高功率化，所配变压器额定功率愈来愈高，矛盾更为突出。受短网及石墨电极的限制，不能无限制提高电流，只能通过提高弧电压的方式来进一步增加输入功率（水冷妒壁和泡沫渣为提高弧电压创造了条件），但电压提高会导致功率因数高于合适的工作点而使电弧燃烧变得不稳定。正是大型化和超高功率化直接导致了直流炉（及高阻抗炉）的产生和发展。直流炉对电网的污染明显低于交流炉。而且直流炉的低次谐波电流远比交流炉小，但高次谐波电流值则比交流炉高。然而，因高次谐波电流比低次谐波电流容易经FC滤波器滤除夕且低次滤波器运行损耗大，造价高，因此从谐波发生量和滤波器设计两方面考虑，直流炉都优于交流炉。直流炉电源系统较为复杂，对于整流变压器。整流器等主要部件，若设计裕量不大，则易产生设备故障。

对电极消耗，直流炉最初是为解决大型及超高功率电弧炉的电源问题而提出的，当其采用单根石墨顶电极时，立即获得一个显著的效果即电极消耗大幅下降。早期的经验是，直流炉比同容量超高功率交流炉电极消耗降低30%-50%,这带来吨钢数十元的成本下降，因此成为当时人们青睐直流炉的重要理由。随电弧炉技术的快速发展特别是化学能利用技术的进步，电耗降低蝠彦很大，相庇地电极消耗也大幅降低。通常直流炉总是使用直径更大的电极，其单价会更贵，故直流炉在降低电极消耗方面所带来的成本优势与交流炉（特别是高阻抗炉）相比不如早期明显。尽管直流炉通常仅有一根电极，但因电流密度大，其端部损耗并不亚于交流炉三根电极端部损耗之和。换言之，直流炉电极消耗低的主要原因是其侧面氧化损耗低。目前电极喷淋冷却技术已被很好掌握，这对降低电极侧面氧化损耗带来很大帮助，故高阻抗交流炉的电极消耗可以逼近直流炉的水平。然而，技术的发展有时会出现某种回归，为进一步提高输入功率又出现了使用双电极的直流炉，由于电流密度降低，其电极消耗又非常低。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部