隨著電弧爐的大型化和超高功率化，所配變壓器額定功率愈來愈高，矛盾更為突出。受短網(wǎng)及石墨電極的限制，不能無限制提高電流，只能通過提高弧電壓的方式來進(jìn)一步增加輸入功率（水冷妒壁和泡沫渣為提高弧電壓創(chuàng)造了條件），但電壓提高會導(dǎo)致功率因數(shù)高于合適的工作點(diǎn)而使電弧燃燒變得不穩(wěn)定。正是大型化和超高功率化直接導(dǎo)致了直流爐（及高阻抗?fàn)t）的產(chǎn)生和發(fā)展。直流爐對電網(wǎng)的污染明顯低于交流爐。而且直流爐的低次諧波電流遠(yuǎn)比交流爐小，但高次諧波電流值則比交流爐高。然而，因高次諧波電流比低次諧波電流容易經(jīng)FC濾波器濾除夕且低次濾波器運(yùn)行損耗大，造價高，因此從諧波發(fā)生量和濾波器設(shè)計(jì)兩方面考慮，直流爐都優(yōu)于交流爐。直流爐電源系統(tǒng)較為復(fù)雜，對于整流變壓器。整流器等主要部件，若設(shè)計(jì)裕量不大，則易產(chǎn)生設(shè)備故障。

對電極消耗，直流爐最初是為解決大型及超高功率電弧爐的電源問題而提出的，當(dāng)其采用單根石墨頂電極時，立即獲得一個顯著的效果即電極消耗大幅下降。早期的經(jīng)驗(yàn)是，直流爐比同容量超高功率交流爐電極消耗降低30%-50%,這帶來噸鋼數(shù)十元的成本下降，因此成為當(dāng)時人們青睞直流爐的重要理由。隨電弧爐技術(shù)的快速發(fā)展特別是化學(xué)能利用技術(shù)的進(jìn)步，電耗降低蝠彥很大，相庇地電極消耗也大幅降低。通常直流爐總是使用直徑更大的電極，其單價會更貴，故直流爐在降低電極消耗方面所帶來的成本優(yōu)勢與交流爐（特別是高阻抗?fàn)t）相比不如早期明顯。盡管直流爐通常僅有一根電極，但因電流密度大，其端部損耗并不亞于交流爐三根電極端部損耗之和。換言之，直流爐電極消耗低的主要原因是其側(cè)面氧化損耗低。目前電極噴淋冷卻技術(shù)已被很好掌握，這對降低電極側(cè)面氧化損耗帶來很大幫助，故高阻抗交流爐的電極消耗可以逼近直流爐的水平。然而，技術(shù)的發(fā)展有時會出現(xiàn)某種回歸，為進(jìn)一步提高輸入功率又出現(xiàn)了使用雙電極的直流爐，由于電流密度降低，其電極消耗又非常低。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結(jié)構(gòu)鋼事業(yè)部