科学系机器之——电弧炉
（似乎是这台电脑的浏览器的问题，不管本地图片还是外链图片都无法上传，我过两天换台电脑修复一下）
电弧炉在GT中虽然不是一个必须的机器，但是不得不承认其在炼制锻铁和退火铜这几个特定的配方时的高效是不可取代的，同时还能在一定程度上来取代回收机的作用，直接把成型的机器或者部件给他炼化掉变成原料锭等等；当然，它3A的电流需求也使得其成为了一个臭名昭著的电老虎，在电力不甚充足的情况下使用这个还真有点让人心里没底，生怕又机器又发出”ywwuyi“的怪叫。那么这台机器在现实中的工作情况又是怎么样的呢？让我们一起来了改一哈。
首先是Wikipedia上面对于电弧炉的定义：
An electric arc furnace (EAF) is a furnacethat heats charged material by means of an electric arc.
Industrial arc furnaces range in size fromsmall units of approximately one ton capacity (used in foundries for producingcast iron products) up to about 400 ton units used for secondary steelmaking.Arc furnaces used in research laboratories and by dentists may have a capacityof only a few dozen grams. Industrial electric arc furnace temperatures can beup to 1,800 °C (3,272 °F), while laboratory units can exceed 3,000 °C (5,432°F).
Arc furnaces differ from induction furnacesin that the charge material is directly exposed to an electric arc and thecurrent in the furnace terminals passes through the charged material.
电弧炉（EAF）是一种利用电弧放电来加热材料的冶炼设备。工业电弧炉的规模囊括了从较小的一吨的内容量（冶炼铸铁制品）的小型电弧炉，到内容量400吨的次级炼钢电弧炉。而实验室里的小型电弧炉的牙科诊所里的电弧炉的容量仅仅只有数十克。工业电弧炉的温度可以达到1800摄氏度（约3272华氏度），实验室里的则可超越3000摄氏度（5432华氏度）
电弧炉和感应炉的区别在于通电的材料是直接暴露在电弧之下，电流会通过通电的材料；而感应炉则是利用电磁感应产生涡流来加热金属，并不需要和金属有直接的接触。
以上两端Wikipedia里的简要介绍基本可以概括电弧炉的特点了，其还非常贴心的告诉了我们电弧炉和感应炉的区别在那。
工业上应用的典型电弧炉一般分为三个部分：
炉壁, 包括壁，和更低的钢制 "碗 "部。壁多数时候是由耐火材料制成，或者在内部埋设冷却水管；
炉膛, 包括提供了“碗”部的外围轮廓的耐火材料;
炉顶, 结构可能是耐火衬里或水冷, 可以被塑造为一个类半球的形状,或一个截锥的形状。炉顶还支持着在其中心的难熔三角区, 一个或多个石墨电极从该区域进入炉膛内部完成放电。
通常在自耗式的电弧炉中，石墨电极被制成带有螺纹联轴器的柱状（类比螺丝的形状），这样的目的是当电极消耗后，可以及时补充电极，就如同把螺丝一点一点拧进墙壁里一样。电极由一个定位系统操作，通过活塞或者绞车来自动拉起或者降下。调节系统会自动调节整个体系的电流和功率输入，即使在工作的过程中电极位置会发生不可避免的移动，调节系统仍能保持整个体系的稳定运行。
那么有人可能要问了，电弧炉为什么常常是三个电极而不是两个电极，我们平时看见的电弧不都是在两个电极之间产生的吗？
其实这样设计的原因是基本上所有的工业用电都是靠三相供电来完成的。这一点在此不做过多的解释了，如果有兴趣的朋友可以去看看三相供电相关的介绍。
上文说到，电弧炉加热的原理实际上是利用电弧产生的高温来融化金属，但是这一点并不完全。因为在电弧炉中，电流会流经整个体系，所以体系内的焦耳热同样也会提供给整个体系热量；再者，电弧炉因为电极在整个炉体中占的位置比例很小，所以难免会出现加热不均的情况，就像你用三根蜡烛去加热一块平底锅一样，靠近电弧的地方很热，而有的地方却温度很低。电弧炉中的温度较低的部分往往出现在电弧的中间，所以现代的电弧炉不仅仅使用电弧来加热，同时也会使用化学喷射器来辅助加热，通过燃料和氧气的化学反应补充热能提供给炉中温度较低的部分，来使得整个冶炼体系温度更加均匀。
此外，Wikipedia上面有这么一段话引起了我的注意，其大意大约是：在电弧炉中生产一吨钢需要大约440千瓦时每吨;熔化一吨废钢所需的理论最低能量是300千瓦时 (熔点1520°c/2768°F)。因此, 一个300吨, 300 的 MW 电弧炉将需要大约132 MWh 的能源 ,并且需要约37分钟的 "放电时间 " (利用电弧融化钢的时间) 。因此，电弧炼钢只有在在拥有完善的电力网，并且电力充足的情况下才算经济。在许多地方,工厂在当公用事业有过剩的发电能力和电力价格较低的非高峰时段运作（就像矿场搬家到电费较低的地方去挖矿一样）。
那么GT中的电弧炉的合成配方又是否科学呢？ 让我们来看一下： 电弧炉的合成配方与其他的机器相差较大的地方主要是1.需要石墨单元2.需要4x线缆 石墨单元是作为电极使用，这一点比较科学； 4x线缆是为了提供其工作所需的3A电流而设，同样也是个不错的设定。
那么电弧炉能够完成的处理配方又是否科学呢？ 我们之前谈到电弧炉两个最大的用处就是烧制锻铁和退火铜，这两点和现实中比较应该算作无功无过的配方； 但是将整个机器投入电弧炉烧制成金属锭的操作未免太过暴力和玄幻； 其实最大的槽点之一是电弧炉的石墨电极是不会消耗的，但在现实中石墨电极往往属于易耗品，如果能够改进的话其实可以开另外一个槽并且填充石墨单元，并且石墨单元会缓慢消耗，这样或许显得相对更加的科学（在这一点上IE电弧炉对于现实中的电弧炉的还原更好：三项供电对应的三根石墨电极，石墨的消耗）； 再者，我们通过上面的描述其实可以看出来电弧炉的作用是“熔炼”金属而不是炼出金属锭，所以整个算是另外一个比较大的槽点； 此外如果我们更加严格的话，我们以EV级别的电弧炉为例，其合成配方中使用的是EV级别的机器外壳，并且还外加了三块钛板，钛的熔点是1941K，但是这台机器却可以熔炼熔点为2753K的钨钢制品，属实魔幻。 当然啦，对于游戏而言我们也不必过于苛求，毕竟GT完美还原了电弧炉的“电老虎”的特征不是么？
那么现在让我们对电弧炉来打个分吧： 实用性：★★★（可用的地方并不太多，当然其效率依然值得肯定） 合成配方科学性：★★★★★（石墨电极和粗大的导线，已经有意识地靠拢现实中的电弧炉了） 处理配方科学性：★（以上槽点太多，这一分是给它的电老虎的设定的(╯‵□′)╯︵┻━┻） 总体评分：★★
那么这一期的皮皮的正经科普就到这了，希望大家继续支持和喜欢。 皮皮的专栏也会在B站同步更新，如果有可能的话请关注一下，谢谢大家！
| 
EU：284
RF：437
Vis：23
Mana：1
AE：796
鄂公网安备 42030302000264号 [ ]