無(wú)論是國(guó)外資料介紹，還是實(shí)地考察親眼所見(jiàn)，與我國(guó)現(xiàn)有的電渣爐相比，國(guó)外電渣爐有很多先進(jìn)之處。從電渣爐的結(jié)構(gòu)形式及外觀上看也有所不同。我國(guó)傳統(tǒng)的電渣爐一般是由支臂、立柱、短網(wǎng)、變壓器、托錠臺(tái)車(chē)等構(gòu)成的。國(guó)外先進(jìn)的電渣爐一般沒(méi)有支臂，而有爐頭。結(jié)構(gòu)形式多為車(chē)架式或A型結(jié)構(gòu)(也有人稱(chēng)之為塔式結(jié)構(gòu))。

　　當(dāng)前，國(guó)外先進(jìn)的電渣爐都配備了可以控制熔化速率和冶煉全過(guò)程的全計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和帶有高精度重力傳感器的稱(chēng)重系統(tǒng)、帶有四根導(dǎo)電立柱和采用滑動(dòng)觸頭導(dǎo)電的同軸導(dǎo)電系統(tǒng)、氣密型保護(hù)氣氛系統(tǒng)、高精度X-Y電極調(diào)整系統(tǒng)、電極坯料預(yù)熱裝置、渣料自動(dòng)加入器、合金及脫氧劑自動(dòng)加入器、節(jié)水系統(tǒng)等。由于大型電渣錠冶煉時(shí)間長(zhǎng)，為了防止有些鋼種電渣錠尾部因相變而產(chǎn)生裂紋，大型抽錠式電渣爐還配備了電渣錠熱屏蔽裝置。有的固定式電渣爐配備了底水箱加熱裝置。

　　另外，很多電渣爐都設(shè)有安全自鎖裝置，比如冷卻水不接通送不上電；冷卻水溫度超過(guò)設(shè)定值報(bào)警，超過(guò)允許值自動(dòng)切斷電源；地坑內(nèi)惰性氣體超標(biāo)，氧含量低于安全設(shè)定值自動(dòng)報(bào)警等。國(guó)外電渣爐一般都是用料桿(ram)連接假電極和金屬電極的，料桿與稱(chēng)重系統(tǒng)及X-Y電極調(diào)整系統(tǒng)是爐頭的技術(shù)核心部分。

　　國(guó)外電渣爐基本上都是單相電渣爐，一般多熔位(工位)的電渣爐居多。不僅有單爐頭、單熔位電渣爐和單爐頭、雙熔位的電渣爐，還有雙爐頭、雙熔位，雙爐頭三熔位及三爐頭四熔位的電渣爐。多熔位電渣爐的主要優(yōu)點(diǎn)是提高電渣爐的生產(chǎn)率。一是可以減少電渣爐的熱停時(shí)間，在電渣錠模冷期間，可以在另一個(gè)熔位繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)；二是可以根據(jù)錠型的不同合理安排生產(chǎn)。不僅可以用兩個(gè)爐頭采取交換電極的方式．

　　國(guó)外電漣爐的另個(gè)特點(diǎn)是．抽錠式電渣爐．或抽錠式與固定式兩用電遺燈，較多。抽錠式屯渣爐的主要優(yōu)點(diǎn)是交換電極迅速，并可以克服長(zhǎng)電極坯料和長(zhǎng)結(jié)品器制作上的困難．用較短的電極坯料和短結(jié)晶.器即可生產(chǎn)出長(zhǎng)達(dá)6米的電渣錠。

　　國(guó)外電渣錠的形狀普遍細(xì)長(zhǎng)，這與電渣爐的結(jié)構(gòu)形式也是密切相關(guān)的。我國(guó)絕大多數(shù)企業(yè)都是采用固定式電渣爐，既采用固定式結(jié)晶器進(jìn)行所謂的靜態(tài)重熔，生產(chǎn)出的電渣錠普遍呈短粗狀，錠型規(guī)格不盡合理。相比之下，電渣錠橫斷面積越小，質(zhì)量越容易保證；電渣錠越長(zhǎng)，成材率越易于提高。

　　下面就國(guó)外先進(jìn)的電渣爐的特點(diǎn)分項(xiàng)進(jìn)行介紹

　　(1)實(shí)現(xiàn)整個(gè)電渣重熔過(guò)程的全計(jì)算機(jī)控制

　　近些年來(lái)，我國(guó)很多電渣爐都采用了計(jì)算機(jī)控制。但是大多數(shù)廠家的電渣爐都不是真正意義上的全計(jì)算機(jī)控制，而是僅僅滿足于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一般的過(guò)程控制，甚至是某一過(guò)程的控制。比如僅對(duì)正常重熔期重熔電流、電壓進(jìn)行控制。有的不能控制啟動(dòng)和補(bǔ)縮，更不能控制熔化速率。對(duì)于水溫、水壓只是在監(jiān)視器上進(jìn)行顯示，而不能實(shí)施有效的控制。

　　國(guó)外先進(jìn)的電渣爐從啟動(dòng)到補(bǔ)縮終了，整個(gè)重熔過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全計(jì)算機(jī)控制。渣料及脫氧劑的加入、電流、電壓、渣阻及熔化速率的控制、電極重量及位置、惰性氣體的流量及壓力、冷卻水的溫度、壓力及安全連鎖狀態(tài)不僅在監(jiān)視器上顯示，還能通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令自動(dòng)進(jìn)行有效的控制和調(diào)節(jié)，確保工藝的再現(xiàn)性。避免了過(guò)多的人為控制和調(diào)整對(duì)冶煉過(guò)程及電渣鋼質(zhì)量帶來(lái)的干擾和影響。

　　在工藝方面，大多都采用恒熔速的工藝思想。在重熔過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，使金屬電極始終保持一個(gè)恒定的埋入深度。使熔化速率保持在一個(gè)恒定的設(shè)定值上。

　　(2)高精度稱(chēng)重系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)控制熔化速率與其配備的高精度稱(chēng)重系統(tǒng)和可進(jìn)行有載調(diào)壓的電源變壓器是密不可分的。國(guó)外的電渣爐是由真空電弧爐演變過(guò)來(lái)的，普遍采用料桿吊掛假電極并連接金屬電極的作法。因此，便于把稱(chēng)重系統(tǒng)安裝在橫臂上，或是爐頭上。一般稱(chēng)重系統(tǒng)由幾個(gè)重力傳感器組成，稱(chēng)之為梁式稱(chēng)重系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)通過(guò)重力傳感器反饋的電極重量的變化，計(jì)算出各時(shí)間點(diǎn)的熔化速率和電渣錠的重量。并通過(guò)調(diào)整變壓器的輸入功率把熔化速率控制在工藝要求的范圍之內(nèi)。目前，采用這種結(jié)構(gòu)形式的重力傳感器可以克服機(jī)械部件間的摩擦力，使稱(chēng)重系統(tǒng)的重量精度等級(jí)達(dá)到o．Ol％，全部系統(tǒng)的絕對(duì)精度為最大電極重量的±0．1％，熔化速率計(jì)算相對(duì)精度達(dá)到±1kg。

　　國(guó)內(nèi)電渣爐的結(jié)構(gòu)形式普遍不是帶有料桿式的結(jié)構(gòu)，因此采用梁式吊掛形式的重力傳感器在設(shè)計(jì)上存在著很大的困難。很多設(shè)計(jì)人員試圖把重力傳感器放置在底水箱下，在電渣錠脫錠和吊出的過(guò)程中，由于受電渣錠晃動(dòng)和掉落的沖擊等影響，重力傳感器的損壞較快。另外，電極坯料對(duì)渣池的壓力會(huì)因熔渣的溫度不同而對(duì)重力傳感器造成一定的誤差。

　　(3)完全同軸的大電流供電系統(tǒng)

　　西德萊堡爾德一海拉斯公司(ALD公司的前身)引進(jìn)一臺(tái)10噸單相、單支臂、雙熔位電渣爐，二次供電系統(tǒng)采用“同軸設(shè)計(jì)”的概念開(kāi)始引入中國(guó)。該電渣爐的供電系統(tǒng)采用的兩根帶有芯管的銅管作為兩根導(dǎo)電立柱，變壓器與橫臂連接的是帶有芯線的水冷同軸電纜。水冷電纜和導(dǎo)電立柱的表皮和芯線分別為單相電源電流的進(jìn)線和出線。整個(gè)網(wǎng)路均系平行布線，采用滑動(dòng)觸頭導(dǎo)電。這種結(jié)構(gòu)的布線的方式，不僅可以減少重熔過(guò)程中網(wǎng)路的感抗，還縮小了網(wǎng)路的“窗口”，降低了網(wǎng)路的壓降損失，減少了交變磁場(chǎng)的面積，降低了電能損耗。

　　現(xiàn)在國(guó)外電渣爐制作商普遍采用四根對(duì)稱(chēng)并相互平行的導(dǎo)電立柱供電，稱(chēng)之為100％高效率的完全同軸設(shè)計(jì)。但是，導(dǎo)電立柱制作簡(jiǎn)單。每根導(dǎo)電立柱不再是帶有芯線的那種，在同一導(dǎo)電立柱內(nèi)分別具有進(jìn)線和出線的結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，現(xiàn)在這種所謂的同軸設(shè)計(jì)不是真正意義上的“同軸”，嚴(yán)格地說(shuō)不過(guò)是平行布線而已。

　　(4)高精度X—Y電極調(diào)整系統(tǒng)

　　我國(guó)的電渣爐一般都是用把持器夾緊假電極來(lái)連接金屬電極的，而國(guó)外的電渣爐由于結(jié)構(gòu)形式的不同，普遍是靠料桿連接假電極和金屬電極。由于整體長(zhǎng)度增加了，加之電極焊接過(guò)程中還可能出現(xiàn)焊偏錯(cuò)位或焊不直的現(xiàn)象。在大充填比的情況下，重熔過(guò)程中電極對(duì)中的問(wèn)題顯得尤為重要。高精度X—Y電極調(diào)整系統(tǒng)，可以在遠(yuǎn)程控制和調(diào)整金屬電極在水平方向的位置，使金屬電極始終處于結(jié)晶器的中心位置，防止金屬電極發(fā)生位置偏移影響電渣錠的表面質(zhì)量。避免金屬電極與結(jié)晶器打弧，甚至擊穿結(jié)晶器的現(xiàn)象發(fā)生。X-Y電極調(diào)整系統(tǒng)在設(shè)計(jì)制作方面具有一定的技術(shù)含量。

　　(5)氣密型惰性氣體保護(hù)罩

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)︿摬牡馁|(zhì)量提出越來(lái)越高的要求，新型的保護(hù)性氣氛電渣爐一氣密型保護(hù)性氣氛電渣爐應(yīng)運(yùn)而生。近幾年來(lái)，國(guó)際上幾家電渣冶金設(shè)備制作公司為用戶制作的電渣爐，絕大多數(shù)都是氣密型保護(hù)性氣氛電渣爐。氣密型保護(hù)氣氛電渣爐與過(guò)去一般的帶有氣體保護(hù)罩的電渣爐大不相同。電渣爐氣體保護(hù)罩位于排煙罩的下方，重熔過(guò)程中是靠惰性氣體較大的比重覆蓋渣池來(lái)進(jìn)行保護(hù)的。由于爐口及保護(hù)罩與大氣相通，保護(hù)效果不佳。不但不能夠完全達(dá)到防止電渣鋼增氫的目的，而且防止不了大氣對(duì)渣池及渣池上方金屬電極易氧化帶的氧化。新型保護(hù)性氣氛電渣爐使用的是氣密型惰性氣體保護(hù)罩，這種電渣爐是從電極料桿到結(jié)晶器上口用一個(gè)完全封閉的不銹鋼金屬罩封閉的，密封效果很好。即便是在起弧過(guò)程中，在廠房?jī)?nèi)也幾乎聽(tīng)不到肩弧的噪聲，看不到逸出的煙氣。惰性氣體可以在氣密罩內(nèi)積蓄并形成一定的壓力，使金屬電極，渣池及金屬熔池與大氣隔絕。既防止了重熔過(guò)程中電渣鋼增氫，也防止了大氣對(duì)與金屬電極和渣池的氧化，使電渣鋼中的氫、氧、氮不高于電極坯料中的原始含量。另外，重熔過(guò)程中易氧化元素?zé)龘p很少，比如鈦的燒損量微

　　乎其微，而普通電渣爐鈦的燒損量可達(dá)30～50％。另外，電渣錠的頭尾化學(xué)成分的均勻性也大大優(yōu)于普通電渣爐生產(chǎn)的電渣錠，包括重熔含鋁、鈦鋼在內(nèi)，電渣錠的頭尾鋁、鈦等化學(xué)成分偏差極小。

　　(6)電極坯料端頭預(yù)熱裝置

　　國(guó)外新型電渣爐大多都帶有電極坯料端頭預(yù)熱裝置，預(yù)熱裝置呈筒狀，一般安裝在熔位的側(cè)面。預(yù)熱裝置有的采用電阻加熱，有的采用煤氣加熱。在金屬電極進(jìn)行重熔之前對(duì)電極坯料的端頭進(jìn)行預(yù)熱，可以防止金屬電極進(jìn)入熔渣后，電極急劇升溫而出現(xiàn)炸裂或掉塊的現(xiàn)象；并且可以防止金屬電極進(jìn)入熔渣后，因爐溫驟然降低而使電渣錠出現(xiàn)勒殼、渣溝等表面缺陷。