Elektriske lysbueovne (eller lysbueovne) er høje temperaturovne, der bruger højspændingselektriske strømme som deres primære varmeelement. Disse ovne blev opfundet i Frankrig i 1907 og er en vigtig del af genanvendelse af jern og stål. De findes i "minifabrikker", der genanvender jernskrot til genbrug. Bueovne bruges også til produktion af stål. Designet af disse ovne gør dem også enkle til at blive bygget derhjemme af hobbyister.
kredit: SARINYAPINNGAM / iStock / GettyImagesHvordan fungerer en elektrisk ARC-ovn?Fire ovntyper
Der er fire primære typer ovne, der bruges i støberier i dag: kuppelovne, induktionsovne, digelovne og lysbueovne. Hver af disse bruger forskellige metoder til at udføre den samme generelle opgave - smeltning af metal eller metalskrot med utrolige mængder varme, så det kan formes og bruges til alt fra konstruktion til elektronik til almindelige husholdningsartikler. Den specifikke anvendelse af hver ovnstype afhænger af den måde, den fungerer såvel som hvad dens primære varmekilde er. Cupola-ovne opvarmes for eksempel gennem afbrænding af koks, kul og kalkbrændstof, hvilket gør det primært egnet til forarbejdning af jernmalm, mens induktions- og digelovne, der opvarmes med henholdsvis elektrisk ladede kobberspoler og varmeplader, leverer en effektiv og kontrolleret varme, der gør dem perfekte til at arbejde med metaller som messing, aluminium, kobber og guld. Elektriske lysbueovne fungerer som en slags mellemgrund. Ved at bruge både elektricitet og eventuelt fast brændstof som deres varmekilder kan de behandle både skrotjern og jernmalm til fremstilling af stål.
Bue komponenter
En elektrisk lysbueovn er i det væsentlige en kæmpe varmebestandig kedel drevet af tre grafitpidser. Ovnen har et aftageligt vandkølet låg, der holder grafitpikene og er forbundet til store kraftledninger, der fungerer som elektroder. Når låget hæves, kan ovnen fyldes med enhver kombination af jernskrot, jernmalm, flux og fast brændstof, og når elektroderne lukkes og sikres tæt, kan de sænkes ned i skrotet for at begynde smelteprocessen.
At fremstille metal
Bueovne smelter skrot og malm ned ved hjælp af deres grafitelektroder. Når der føres strøm ind i ovnen, hopper elektriciteten mellem de to aktiverede elektroder og ind i den neutrale, jordede elektrode. De højspændte elektriske buer, der er skabt af disse grafitpik, afgiver store mængder direkte og strålende varme, der smelter indholdet i ovnen. Hvis faste brændstoffer også er anbragt i ovnen, overføres varmen fra elektroderne til brændstoffet og tænder det, hvilket øger den samlede varme. Når det smeltede metal er klar til brug, kan det tømmes gennem en speciel port på ovnen til støbning og smedning. Hele processen kan tage så lidt som en time.
Arc Furnace Ulemper
Selvom lysbueovne er nyttige og kan behandle store mængder skrotmetal på relativt kort tid, giver deres egenskaber dem et par ulemper, der skal overvejes, før de bruges. Mere end noget andet bruger lysbueovne en utrolig stor mængde elektricitet - til det punkt, at industriel lysbueovnsanvendelse har været kendt for at få strøm til at flimre i området, og brugstider er generelt nøglet til perioder, hvor elektricitet ikke bruges i vid udstrækning. De er ligesom andre ovnstyper høje og kræver en nærliggende stålfabrik eller et andet metalforarbejdningsanlæg for effektivt at udnytte de producerede produkter inden for.
