电弧熔化工艺是一种利用电弧熔化带电材料（通常是金属矿石或废金属）的方法。它是在熔炉内的电极上施加交流电。电弧产生的热量使金属基底上的残留物熔化。
电弧熔化炉的主要部件是电焊机，它就像一个大型变压器，将高压转换成低压和大电流。电焊机通过在正负极之间产生瞬时短路来引发电弧。电弧是一种自持放电现象，无需高电压即可保持相对较长的电弧稳定燃烧。
电弧熔化炉的工作温度极高，最高可达 3000℃。它利用电弧这种常见的热等离子体产生熔化材料所需的热量。熔炉通过控制熔池几何形状和熔化率等因素，确保熔化过程的一致性。
在电弧熔化过程中，待熔化的电极被装入熔炉。对于特种钢和超合金，电极之前是在空气或真空中浇铸的。对于钛等初级活性金属，电极由压实的海绵和/或废料制成，或由等离子或电子束等炉床熔化工艺制成。
进行熔化的真空容器由两个主要机械组件组成--活动炉头和固定熔化站。活动炉头是容器的上部，包含一个与伺服驱动器相连的整体滑块组件。该组件支撑并控制电极的移动。水冷柱塞通过炉头的真空密封件伸出，电极夹在其下端，成为电弧熔化操作的阴极。
固定熔化站构成真空容器的下半部分，由一个放置在固定不锈钢水套中的可移动铜坩埚组成。将电极夹在滑枕组件上后，滑枕将电极抬起，同时炉头下降，在坩埚顶部形成真空密封。
建立真空后，启动直流电源，控制系统在消耗电极（阴极-）和坩埚底座（阳极+）之间产生大电流电弧。这将迅速形成一个熔化的金属池。熔化电极与金属池之间的电弧间隙得到精确保持，熔化率得到控制。通过电弧间隙落下的金属液滴暴露在真空环境和电弧区的极端温度下，导致溶解气体的去除、杂散元素的汽化以及氧化物清洁度的提高。
水冷坩埚可使熔池定向凝固，防止宏观偏析，减少微观偏析。这就提高了凝固钢锭的材料性能。在工艺接近尾声时，功率逐渐降低，以提供可控的热顶，最大限度地提高有用产品的产量。
总之，电弧熔炼炉中的电弧熔炼工艺可通过电弧熔化带电材料，从而实现可控、高效的金属熔炼方法。
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