无底电极（偶数电极）直流矿热炉应用中的优缺点

无底电极（偶数电极）直流矿热炉应用中的优缺点

无底电极直流电炉在应用中存在有局限性，根据实践阐述一下无底电极双电极直流电炉和带底电极单电极直流电炉的
优缺点。
一、 无底双电极直流电炉的优点和缺点优点是：
1、无底双电极直流电炉与交流炉相比，简化炉膛设计。
2、将现有的多种炉形，如圆形、长方形交流炉可轻松改装为直流电炉。
3、电炉功率因数高。
4、与带底电极同容量设计相比，在给定功率下，电炉将以更低的总电流（大约一半）运行。这是由于在渣池上存在有两个串联的电弧和两个电弧附着区，他们的作用是增加炉衬的总电阻。
缺点是：
1、无底双电极直流电炉载流能力与单电极直流电炉相同，因为每一个电极都承载全炉电流。
2、无底双电极直流电炉由于电阻增加，电炉二次电压将在更高的电压下运行（大约是单电极直流电炉的 2 倍）不适合低电压大电流产品冶炼。
3、无底双电极直流电炉由于阳极和阴极同在炉顶，产生两个弧柱，其中阳极弧柱“拓扑”到阴极上去（拓扑是一个数学术语；它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小）而限制了这种炉的适用性，适合处理低电阻率的物料，如废钢和钛渣。形成的两个弧柱大小不等，造成反应区空腔不稳定，容易造成塌料。
4、无底电极双电极（四电极）直流电炉从直流电正极供给石墨阳极，经石墨阳极工作端→阳极弧柱→炉底→阴极弧柱→阴极工作端→电源负极，这一过程产生的电压降大约为25V-30V，串联电路中电流相等，那么阳极的功率大于阴极的功率，这也就形成了阳极反应区温度高于阴极反应区的温度，形成的两个弧柱大小不等，造成反应区空腔不稳定，容易造成塌料和熔池温度不均匀。
5、无底双电极直流电炉阳极和阴极电弧射流携带的电流方向相反，并会相互排斥，导致两个弧柱成外八字偏弧。
6、由于偶数电极热分布圆布置没有三电极合理，布置太近功率重叠较大，有价金属烧损较大，稍远容易形成冷区。
二、为什么无底双电极直流电炉不适合冶炼硅系产品（硅钙、硅铝、工业硅等）
1、硅系产品在冶炼过程中需要低电压大电流进行一段时间的闷烧，恰恰无底电极双电极（四电极）直流电炉的特性是高电压低电流，所以无底电极双电极直流电炉不适合无渣冶炼工艺技术。
2、由于无底双电极直流电炉两电极之间温度的差别，阴极温度低于阳极温度，在阴极部位存在的碳化硅需要更高的温度去分解碳化硅，而阴极温度低于阳极温度，容易在阴极反应区形成碳化硅堆积，造成炉底上涨。
3、由于无底电极直流电炉（偶数电极）在熔池中分布的电极极心圆形状不合理，形成多个冷区，延长了冶炼时间，造成冶炼电耗升高。
通过以上理论分析和应用实践，证明无底电极直流电炉（偶数电极）不适合硅系无渣冶炼工艺，如在硅系产品中应用还需要进行进一步探讨、研究和实践如何解决以上技术难题。