真空電弧爐

氣體弧光放電錶現為極間電壓很低，但通過氣體的電流卻很大，有耀眼的白光，弧區溫度很高（約5000k）。巨大的電流密度來自於陰極的熱電子發射，以及電子的自發射，即在陰極附近有正離子層，形成強大的電場，使陰極自動發射電子。大量電子在極間碰撞氣態分子使之電離，產生更大量的正離子和二次電子，在電場作用下，分別撞擊陰極和陽極，結果獲得高溫。陰極因電子發射用去部分能量，所以溫度低於陽極。極間也因部分正離子與電子複合放熱而產生高溫。一般電弧電壓為22～65V，對應弧長為20～50mm（後者為大錠）。從1839年熔煉白金絲實驗成功以來，在以後的一百多年人們開始研究難熔金屬的熔煉。1953年真空電弧爐才正式用到工業上。直到1956年，美國和歐洲許多國家還在用非自耗爐熔煉鈦，1955年開始用自耗爐鍊鋼。1960年左右自耗爐生產的錠重已達30多噸，初具規模。目前發展的情況可以用美國康撒克公司製造的真空自耗爐為代表。為了提高生產率和設備的利用率，兩台爐子共用一套主電源、真空系統和自動控制系統。