埋弧是指埋在料層中的電弧。它和電弧爐中的電弧類(lèi)似，基本規(guī)律相同．但是它受周?chē)蠈拥南拗疲覍?dǎo)電途徑較復(fù)雜，所以有自己的特點(diǎn)。和敞弧比較。它的燃弧斑點(diǎn)容易移動(dòng)，弧易分散而不穩(wěn)定。這里討論埋弧的結(jié)構(gòu)、存在埋弧的條件和埋弧電阻。

　　圖5-2表示硅鐵爐中的埋弧結(jié)構(gòu)，它是根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制的。在散料層中電極附近插入石墨制的窺視管，觀測(cè)電極端部存在的現(xiàn)象。在電極端部有個(gè)氣體空腔，電極末端燃弧，燃弧斑點(diǎn)經(jīng)常移動(dòng)，弧光閃爍，弧不穩(wěn)定。觀測(cè)數(shù)據(jù)列入表5—2，表中v為空腔體積，H為空腔高度，R為空腔半徑，H’為空腔以上的料層高度，H”為電極埋人料層深度，h為爐底上熔體層厚度，矗’為電弧長(zhǎng)度。

　　表5-2中的觀測(cè)數(shù)據(jù)揭示了埋弧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在埋入料層的電極端部存在一個(gè)氣體空腔，其中閃動(dòng)著若干個(gè)微弧。把這個(gè)包含閃弧的氣體空腔稱(chēng)為電弧空腔。

　　電弧空腔的大小反映在埋入電極周?chē)赡軆?chǔ)存的氣體量，其尺寸和形狀取決于電弧空腔所受的力。物料的理化反應(yīng)和電極燃弧產(chǎn)生氣體，聚集電極表面形成氣體空腔，氣體沿電極向上逸出。作用于氣體空腔的力有驅(qū)使氣體膨脹的自身壓力和電弧電子沖擊力，另一方面，同時(shí)存在壓縮氣體空腔的爐料層壓力和限制氣體流動(dòng)的阻力，當(dāng)這兩方面力平衡時(shí)，電弧空腔就有了穩(wěn)定的形狀和尺寸。

　　如圖5—2所示，硅鐵礦中電弧空腔是白熾燈泡形，下大上小，成因可根據(jù)力平衡原理說(shuō)明。在這種爐子中，散料的電阻率約為1012·cm，埋弧電阻率約為0．5n·cm，而熔體的電阻率約為1×10叫Q·cm。在這種條件下，電流基本由電極經(jīng)熔體流至另一電極，在電極末端和熔體的氣隙間產(chǎn)生電弧。硅鐵熔煉是還原熔煉，產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的爐氣，而散料層的松動(dòng)性又差，容易崩料，所以電弧空腔相當(dāng)大。電弧主要存在電極末端，空腔受電弧沖擊推力的作用，把物料推開(kāi)，所以空腔下部直徑較大，呈燈泡形。

　　并非電極埋入料層都產(chǎn)生電弧。顯然，如果把電極插到硅鐵熔體中，電流短路，就不能存在埋弧。這就指明，存在埋弧的一個(gè)重要條件是埋沒(méi)電極的料層的導(dǎo)電性不能良好。

　　并非所有電弧空腔都是燈泡形。在電極插在導(dǎo)電性不良的渣層中，例如冰銅熔煉爐，由于渣中氣體量少，熔渣又有一定流動(dòng)性，只可能在電極末端形成碗狀空腔，并且電弧是短而分散而且閃爍不穩(wěn)的許多微弧。氣體沿電極上升，形成“氣袋”。

　　綜上所述，產(chǎn)生埋弧的條件原則上和敞弧相同，即電極溫度高到足以發(fā)射電子，電極附近電場(chǎng)強(qiáng)度大，足以加速電子而使氣體電離。從后者派生一個(gè)條件，埋人電極的料層的導(dǎo)電性應(yīng)較差。埋弧是受爐料層制約的電弧。埋弧的形狀和尺寸隨其制約條件而定。埋弧中靠電弧導(dǎo)電，靠電弧實(shí)現(xiàn)電熱轉(zhuǎn)換。但是，埋弧中的電弧閃爍，容易分散，難以穩(wěn)定。

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