電爐是采用電能作為熱源進(jìn)行煉鋼的爐子的統(tǒng)稱。按電能轉(zhuǎn)換熱能方式的差異，電爐可分為：電渣重熔爐——利用電阻熱；感應(yīng)熔煉爐——利用電磁感應(yīng)；電子束爐——依靠電子碰撞；等離子爐——利用等離子?。浑娀t——利用高溫電弧。

1、電渣重熔爐

電渣冶金起源于美國(guó)，1940年霍普金斯取得了發(fā)明專利。但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)上的封閉和不成熟，以及理論上存在著電渣冶金是埋弧過(guò)程的錯(cuò)誤的主導(dǎo)思想，致使電渣冶金的發(fā)展長(zhǎng)期處于停滯狀態(tài)。

現(xiàn)代電渣冶金技術(shù)是由前蘇聯(lián)發(fā)展起來(lái)的。烏克蘭巴頓電焊研究院在埋弧焊接過(guò)程中偶然發(fā)現(xiàn)，過(guò)多的渣液會(huì)使電弧熄滅，并使操縱變得平穩(wěn)，于是發(fā)明了電渣焊。并在電渣焊的基礎(chǔ)上開發(fā)出電渣冶金技術(shù)。1958年，烏克蘭德聶泊爾特鋼廠建成了世界第一臺(tái)0.5t產(chǎn)業(yè)電渣爐，使電渣冶金進(jìn)進(jìn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程。

進(jìn)入六十年代，出于航空航天及武器裝備的需要，蘇聯(lián)對(duì)電渣冶金開展了大量的研究工作，并曾一度把發(fā)展電渣冶金作為蘇聯(lián)的第二黨綱，極大地推動(dòng)了電渣冶金的發(fā)展。而美國(guó)和西歐的一些國(guó)家，在真空電弧重熔與電渣重熔經(jīng)歷了七年激烈競(jìng)爭(zhēng)后確認(rèn)，電渣重熔不僅設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操縱，本錢較低，在質(zhì)量方面，除排氣不及真空電弧重熔外，結(jié)晶組織、鋼錠表面、脫硫及排除夾雜物的能力均優(yōu)于真空電弧重熔。因此，很多航空材料轉(zhuǎn)向由電渣重熔設(shè)備生產(chǎn)。一些生產(chǎn)真空冶金設(shè)備的專業(yè)廠家如美國(guó)的Consarc公司，西德的Loybold-Hereaus公司及奧地利的BohClr公司等，也都轉(zhuǎn)向生產(chǎn)電渣爐。由于很多國(guó)家都致力于發(fā)展電渣冶金，六、七十年代是電渣冶金奔騰發(fā)展的年代。

多年來(lái)，國(guó)外電渣冶金已不滿足于一般電渣錠的生產(chǎn)，在產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上向著更深更廣的領(lǐng)域發(fā)展，形成了一個(gè)跨專業(yè)、跨行業(yè)的新學(xué)科。已開發(fā)出的工藝技術(shù)有：電渣熔鑄、電渣澆注、電渣轉(zhuǎn)注、電渣熱封頂、電渣離心澆注、電渣復(fù)合熔鑄及快速電渣重熔等。

隨著電渣冶金的發(fā)展及金屬材料要求的不斷進(jìn)步，鋼錠大型化已成為電渣冶金發(fā)展的必然趨勢(shì)。最初各國(guó)產(chǎn)業(yè)電渣爐容量?jī)H為0.5t，大一些的一般也不超過(guò)3噸。八十年代中期，很多國(guó)家都有了50噸以上的電渣爐，就連印度這樣的發(fā)展中國(guó)家也建立了88噸電渣爐。目前，世界上最大的電渣爐是我國(guó)上海電氣重工集團(tuán)上海重型機(jī)器廠有限公司自主創(chuàng)新、開發(fā)研制的450噸電渣重熔爐。世界上最大的電渣鋼生產(chǎn)廠家是烏克蘭德聶泊爾特鋼廠，該廠擁有22臺(tái)電渣爐和年產(chǎn)10萬(wàn)噸電渣鋼的生產(chǎn)能力。

我國(guó)是世界上電渣冶金起步較早的國(guó)家之一。1960年，重慶特殊鋼廠、大冶特殊鋼廠、大連鋼廠及上鋼五廠的電渣爐先后建成投產(chǎn)。緊隨其后齊齊哈爾鋼廠、撫順鋼廠等產(chǎn)業(yè)電渣爐相繼建成投產(chǎn)。四十多年來(lái)，我國(guó)電渣冶金始終保持著旺盛的發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，航天航海、汽車制造、石油化工、電站建設(shè)、核設(shè)施、機(jī)械制造等諸多行業(yè)，以及軍工事業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)品更新?lián)Q代、列車提速等諸多環(huán)節(jié)都對(duì)鋼的質(zhì)量提出越來(lái)越高的要求。電渣鋼以其金屬純凈度高、組織致密、成分均勻、金屬各向異性小、鋼錠表面光潔及成材率高等特點(diǎn)，進(jìn)一步顯現(xiàn)出勃勃生機(jī)。

2、感應(yīng)爐

利用電磁感應(yīng)原理熔化金屬的工業(yè)爐。感應(yīng)爐采用的交流電源有工頻 (50或60赫)、中頻(60～10000赫)和高頻（高于10000赫）3種。

1899年瑞典研制出第一臺(tái)有芯感應(yīng)爐。20世紀(jì)初，德國(guó)、瑞典、意大利開始試制中頻電爐，1927年出現(xiàn)了中頻感應(yīng)爐。從此感應(yīng)爐的數(shù)量和容量開始增加。無(wú)芯工頻感應(yīng)爐出現(xiàn)較晚，但在第二次世界大戰(zhàn)后得到迅速發(fā)展。1966年瑞士研制出可控硅中頻感應(yīng)爐。這種爐子的電效率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

3、電子束爐

電子束熔煉指的是在高真空下將高速電子束流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能作為熱源來(lái)進(jìn)行金屬熔煉的一種真空熔煉方法。簡(jiǎn)稱EBM。

1905年德國(guó)的西門子(Siemens)公司和Haisko用電子束熔煉鉭首次獲得成功，重熔錠的純度和加工性能都優(yōu)于真空電弧爐重熔的錠子。但當(dāng)時(shí)世界上的真空技術(shù)發(fā)展水平還很低，從而影響了電子束熔煉技術(shù)的發(fā)展。直到20世紀(jì)50年代，美國(guó)的To-moscai公司才將電子束熔煉發(fā)展到工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模，引起了世界各國(guó)的關(guān)注。幾個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開展了電子束爐的研制工作，其中美國(guó)和德國(guó)發(fā)展最快。這樣，電子束熔煉也就發(fā)展成為一種新的特種冶金技術(shù)。中國(guó)是1958年開始電子束熔煉爐的研究和試制工作的。到了60年代已經(jīng)具備了工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模。

4、等離子束爐

等離子爐是利用氣體電離所產(chǎn)生的等離子體的能量進(jìn)行加熱的一種電爐。等離子爐是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的，此后得到較快的發(fā)展。等離子爐可用來(lái)熔煉鎢、鉬、鈮、鈦、鋯等難熔金屬和活潑金屬，也可用來(lái)熔煉工具鋼，耐熱鋼，耐蝕鋼、高強(qiáng)度鋼等優(yōu)質(zhì)鋼。

5、電弧爐

通過(guò)金屬電極或非金屬電極產(chǎn)生電弧加熱的工業(yè)爐叫做電弧爐。

電弧爐按電弧形式可分為三相電弧爐、自耗電弧爐、單相電弧爐和電阻電弧爐等類型。

1903年， 英國(guó)人W.V. 伯頓(W.V. Bolton)首次使用自耗電極在真空充氬氣氛下進(jìn)行了鉭的熔煉。第二次世界大戰(zhàn)后，由于鈦生產(chǎn)的需要，真空電弧爐首先在美國(guó)得到工業(yè)應(yīng)用。1949～1953年美國(guó)人杰伯特 (Gillbert)成功地進(jìn)行了海綿Zr、Ti的真空電弧熔煉。50年代中期， 由于導(dǎo)彈、重型武器裝備生產(chǎn)的需要， 真空電弧爐開始用于高級(jí)合金鋼和高溫合金的重熔。1957年用于特殊鋼熔煉的真空電弧爐在美國(guó)的Allegheny Ludlum Steel公司和UniversalCyclope公司投入工業(yè)運(yùn)行。同年，聯(lián)邦德國(guó)、日本等國(guó)也相繼成功地研制出特殊鋼熔煉用真空電弧爐， 并投入工業(yè)運(yùn)行。

80年代初，美國(guó)特種金屬公司(SpecialMetals Corp) 研制出采用兩根水平布置的自耗電極取代傳統(tǒng)真空自耗爐中單根垂直懸掛的自耗電極，靠?jī)筛姌O極間的電弧來(lái)熔化金屬的真空電弧雙電極重熔爐。此爐的主要優(yōu)點(diǎn)是：①可生產(chǎn)超細(xì)晶粒的高溫合金鋼錠；②電耗低。1989年能夠生產(chǎn)?300 mm、重2 t錠子的真空電弧雙電極重熔爐在美國(guó)投入工業(yè)運(yùn)行。20世紀(jì)末，世界上容量最大的真空電弧爐是美國(guó)Midvale-Heppenstall公司于1961年設(shè)置、1962年實(shí)施技術(shù)改造的特殊鋼熔煉用52 t真空電弧爐，可以用于?1520 mm鋼錠的重熔。

中國(guó)于20世紀(jì)60年代開始研究、制造真空電弧爐。60年代中期，西安電爐研究所與長(zhǎng)春電爐廠合作為長(zhǎng)城鋼廠設(shè)計(jì)、制造了3000 kg真空自耗爐。中國(guó)生產(chǎn)并投入使用的真空電弧爐主要有250、1000、3000 kg等幾種規(guī)格。另外，中國(guó)還擁有可熔鑄重15 t鈦錠的真空自耗爐和鑄件重達(dá)1 t的凝殼式真空電弧熔鑄爐等。