世界上第一臺電渣重熔爐是于1930 年在美國誕生的，可是，后來世界上對電渣重熔爐進行大量研究、開發(fā)工作的當屬原蘇聯(lián)烏克蘭電焊機研究所。
電渣重熔爐的用途廣泛，采用不同渣料可用于精煉各種合金結構鋼、耐熱鋼、軸承鋼、鍛模鋼、高溫合金、精密合金、耐蝕合金、高強度青銅以及其他鋁、銅、鐵、銀等有色金屬的合金；采用不同形狀的結晶器可以直接生產(chǎn)大直徑鋼錠、厚板坯、中空管坯、大型柴油機曲軸、軋輥、大型齒輪、高壓容器、炮管等優(yōu)質(zhì)鑄鋼件。
電渣重熔爐是利用熔渣隔絕空氣的保護方法來精煉某些鋼或合金的一種電爐設備。電渣重熔爐的工作原理示意圖如圖1所示。
從發(fā)熱原理來說，電渣重熔爐是一種電阻熔煉爐。電渣重熔工藝是電極下端部浸埋在熔融的熔渣中。交流電流通過高電阻渣池時產(chǎn)生大量熱量，它把浸埋在熔融的熔渣中的電極端部熔化，熔化產(chǎn)生的金屬熔滴穿過渣池滴入金屬熔池，然后被水冷結晶器冷卻后凝結成錠。在此過程中，金屬熔滴與高溫高堿度的熔渣充分接觸，產(chǎn)生強烈的冶金化學反應，使金屬得到了精煉。
電渣重熔爐的關鍵技術是熔渣系統(tǒng)。在電渣重熔爐中，熔渣的主要作用有四點，即：熱源作用、保護作用、成型作用和冶金化學作用。熔渣的化學成分對電渣熔煉產(chǎn)品的質(zhì)量和技術經(jīng)濟指標有很大影響。熔渣的特點是：
(1)具有較高的電阻率，在熔煉過程中能產(chǎn)生足夠的熱量，以保證金屬熔化、升溫和提純。
(2)具有一定的堿度，所以其脫氧和脫硫效果好。
(3)不含有穩(wěn)定的氧化物，如MnO、FeO 等。
(4)具有良好的流動性，以保證高溫下的對流熱交換和液態(tài)物理化學反應充分進行。
(5)具有較低的熔點，一般比被熔金屬的熔點低150-250 ℃，這使錠子成型良好。
(6)具有較高的沸點，以便在高溫下不致大量揮發(fā)掉。
電渣重熔爐的電氣設備除電爐變壓器外，還有以下3 部分：
(1) 高壓側設備主要有：隔離開關、高壓斷路器、高壓電壓互感器、高壓電流互感器等。
(2)低壓側設備主要有：短網(wǎng)母線、低壓電流互感器等。
(3)控制設備，包括調(diào)節(jié)器柜、操作臺、傳動電動機等。
與單柱式電渣爐相比，短網(wǎng)平行布置，它使電抗抵消、因而功率因數(shù)高。
與其他重熔設備相比，電渣重熔爐的主要優(yōu)點是：
(1) 金屬熔液與熔渣之間存在著強烈的冶金化學反應，所以除磷、除硫效果比較好，錠子純度比較高。
(2)設備簡單、生產(chǎn)率高、投資省。
(3)熔渣能將被熔融金屬同外界空氣隔離，不受外界污染。
(4)熔渣和熔融金屬產(chǎn)生冶金化學反應，能夠熔煉出高級金屬和合金。
(5)熔融金屬中的非金屬夾雜物與熔渣起化學反應，則非金屬夾雜物全部被熔渣清除掉。
(6)由于錠子是在水冷銅坩鍋中冷卻，其冷卻速度非?？?，這就導致錠子內(nèi)部結構均勻，不產(chǎn)生偏析。
電渣重熔爐的應用范圍很廣，不僅可用來生產(chǎn)航空軸承鋼、高溫合金、精密合金和某些有色金屬等，還可用來生產(chǎn)上百噸重的大型優(yōu)質(zhì)合金鋼錠、大型扁錠或板錠、中空鋼錠、復合板，以及熔鑄軋輥、齒輪坯、渦輪盤、壓力容器、飛機起落架、炮管等異形鑄件。
宇宙飛船、國際空間站、人造衛(wèi)星、核潛艇、噴氣式遠程轟炸機、原子能、火箭、導彈等設備。但是，這些尖端設備對制造它的材料性能要求非常嚴格，對所用的鋼材、合金、毛坯提出高純度、高均勻性、耐高溫、耐高壓、抗沖擊、抗疲勞等一系列特殊嚴格要求，尤其是對材料性能的穩(wěn)定性、一致性和可靠性要求非常高。
可是，滿足這些要求，已非眾所周知的普通冶煉設備所能完成的。為此，冶金工作者們，為了提高和改善宇航設備上的特殊鋼和合金的質(zhì)量和純度，長期進行研究和探討新的熔煉設備和工藝。通過大量的系統(tǒng)的理論和實踐研究，以及從熱力學和動力學等方面研究和探討冶金過程中的物理化學反應機理，得出的重要結論是：唯一能夠滿足上述要求的工藝就是在真空室內(nèi)進行宇航材料的冶煉。這是因為（1）在真空狀態(tài)下，能夠避免被熔煉金屬及合金同非金屬夾雜物產(chǎn)生化學反應。（2）在真空狀態(tài)下，能夠清除液態(tài)熔融金屬中的有害的可溶解氣體和污染物，以提高被熔金屬的純度。
就國內(nèi)外工業(yè)水平來看，能夠圓滿完成冶煉上述材料的設備主要有以下 3 種，這就是：真空感應熔煉爐、真空自耗電弧爐和電渣重熔爐。即：欲快速發(fā)展航天航空工業(yè)，必須大力開發(fā)這 3 種高級冶煉設備及其新工藝。
在諸多真空冶金技術中，真空電渣冶金技術近年來有了新的發(fā)展。真空電渣重熔與真空電弧重熔和普通電渣重熔比較，具有許多優(yōu)點，有著廣闊的應用前景。許多行業(yè)開始重視了真空電渣重熔與其它種類冶煉技術的聯(lián)合應用。出現(xiàn)了不少科技發(fā)明專利。例如，“一種低氧低夾雜物銅鉆合金觸頭的生產(chǎn)方法”，屬于電工材料領域，是真空感應熔煉與真空電渣重熔雙聯(lián)技術。“一種聚變堆用低活化馬氏體鋼的冶煉生產(chǎn)方法”，屬于金屬材料加工領域，也是采用經(jīng)過真空感應熔煉熔鑄母材電極再進行真空電渣重熔的方法
