电子束熔炼过程存在3种基本的冶金反应:除气口电子束熔炼可除去大多数金属中的氢、且氢的去除很容易，一般在炉料被熔清之前即已基本完成:由于真空度高，熔池温度及处于液态的时间可控，脱氮效果也很高。专业真空电子束设备金属杂质的挥发。在电子束熔炼温度下，凡是比基体金属蒸气压高的金属杂质均会不同程度地得以挥发去除。去除非金属央杂物。真空电子束氧化物及氮化物夹杂物在电子束熔炼温度及真空度下，有可能分解出〔O〕及〔N〕被去除;〔O〕还可以通过碳氧反应而被去掉;此外，锭子自下而上的顺序凝固特点也有利于非金属夹杂物的上浮 。

电子束炉冷床熔炼是在高真空下，利用高压电场将阴极发射的热电子束加速并轰击高熔点被熔化金属，把高速运动的电子的动能转化为热能熔化金属。真空电子束电子束炉冷床熔炼与其它熔炼法*大的不同就是用冷床将熔化、精炼和结晶三个过程分开，液态金属首先滴入熔炼区进行熔化和初步精炼，再流人精炼区进行充分精炼，消除原料中可能混杂的高低密度夹杂物，确保流人结晶器内溶液的纯净度，*后在结晶内冷凝成铸锭。真空电子束设备随着熔化持续进行，凝固的铸锭在拉锭机构的作用下不断从结晶器底部被拉出，*终形成一个整体铸锭。

电子束熔炼炉横向枪和结晶器上口几乎处于同一平面，按其使用的电子枪的类型不同，可分为环形枪、横向枪及轴向枪电子束熔炼炉等3类。真空电子束按其用途，可分为熔炼用炉、区域精炼炉、电子束凝壳炉及多用途电子束熔炼炉等4类。真空电子束设备第一类：环形枪电子束熔炼炉、第二类：横向枪电子束熔炼炉、第三类：真空电子束熔炼，第四类：电子束区域熔炼。

电子束加热真空条件下利用电子束轰击物料产生的热能进行的电加热。真空电子束电子束的加热原理如图所示，阴极接负的高电位，阳极接地，雍束极通常与阴极同电位或更低，阴、阳极间形成加速电场。专业真空电子束被灯丝加热到一定温度的阴极所发射的电子在加速电场的作用下形成电子束并被加速到很高的速度(例如，电压为25kV时，电子速度达9.4X10‘km/s).电子束通过阳极孔后进人等电位空间，由于电子之间相互排斥，电子束会逐渐发散。电磁透镜用来对电子进行聚焦，使之保持一定形状。电磁偏转器和扫描器用来按加热要求改变电子束的方向.电子束轰击被加热物料时，其绝大部分动能转变成热能使物料加热，有一小部分转变成X射线。

电子束轰击炉的自动化主要集中在：（1）数据采集、监测、整理、显示与记录。包括灯丝电流（使螺线阴极或板阴极发射电子）、施加的高压、冶炼时间和真空度等工艺参数。（2）发射电子控制。真空电子束包括灯丝加热电流控制和控制栅电压控制。（3）施加的高压的电压值控制。（4）限流与安全保护。这是*关键的，因为冶炼时自耗电极或熔池会逸出气体，导致短路而跳闸，无法进行冶炼，闭环自动控制系统如改变控制栅电压以控制电子流或控制灯丝电流都因快速性不足而不能解决跳闸问题。真空电子束设备有效的方法是在主回路串入饱和电抗器的开环自动控制方式，利用饱和电抗器的特性，即一定控制电流下有一定*大输出电流，逸出气体导致短路，但电流受限而不会过大而跳闸，这就使冶炼得以继续进行。