直流电弧炉上方仅有一根电极,为负极,底电极为正极。它的供电系统不同于交流电弧炉,配有整流器和电抗器,在炉底上装置接点构成电流回路,接点的保养维护和使用寿命是直流电弧炉操作中的关键问题,一般在炉底钢板上放铜板,以利导电,铜板上砌三层镁碳砖,再在其上打结耐火材料。
工业规模直流电弧炉1982年在西德投产,发展迅速,显示了技术上和经济上的优越性,如节能降耗,节约石墨电极、降低噪音和降低电网闪烁率等。它的炉体结构有待进一步改进。
直流电弧的形成与结构:
电弧是气体导电的现象之一,通常称为弧光放电(气体导电现象在物理学中称为气体放电)。气体放电还有其他现象,常见的有辉光放电、火花放电。弧光放电是一种自激放电,表现为低电压(可以只是几十伏),电流密度大(可达每平方厘米几百安培),连续放出耀眼的弧光,产生的热量多,温度高。
电弧炉中电弧主要是热阴极发射电子所激起的气体(包括金属蒸气)导电现象。而气体导电必须电离产生带电的微粒,带正电的正离子、带负电的电子或负离子。电离子的气体所带正电量等于负电量,因此称为等离子体,而电弧也就称为电弧等离子体。