Elektriska bågsugnar (eller bågsugnar) är högtemperaturugnar som använder högspännings elektriska strömmar som sitt primära värmeelement. Dessa ugnar uppfanns i Frankrike 1907 och utgör en avgörande del av återvinning av järn och stål. De finns i "minifabriker" som återvinner järnskrot för återanvändning. Bågsugnar används också vid tillverkning av stål. Utformningen av dessa ugnar gör dem enkla att byggas hemma av hobbyister också.
kredit: SARINYAPINNGAM / iStock / GettyImagesHur fungerar en elektrisk ARC-ugn?Fyra ugntyper
Det finns fyra primära typer av ugnar som används i gjuterier idag: kupolugnar, induktionsugnar, degelugnar och bågugnar. Var och en av dessa använder olika metoder för att genomföra samma allmänna uppgift - smälta metall eller metallskrot med otroliga mängder värme så att den kan formas och användas för allt från konstruktion till elektronik till vanliga hushållsvaror. Den specifika användningen av varje ugnstyp beror på hur den fungerar såväl som den primära värmekällan. Kupolugnar värms till exempel upp genom förbränning av koks, kol och kalkstenbränsle, vilket gör det främst lämpligt för bearbetning av järnmalm, medan induktions- och degelugnar, uppvärmda med elektriskt laddade kopparspolar respektive varmplattor, levererar en effektiv och kontrollerad värme som gör dem perfekta för att arbeta med metaller som mässing, aluminium, koppar och guld. Elektriska bågsugnar fungerar som en slags mellersta mark. Genom att använda både elektricitet och valfritt fast bränsle som värmekällor kan de bearbeta både skrotjärn och järnmalm för att göra stål.
Arc-komponenter
En elektrisk bågugn är i huvudsak en jätte värmebeständig vattenkokare som drivs av tre grafitpinnar. Ugnen har ett avtagbart vattenkylt lock som håller grafitpinnarna och är anslutet till stora kraftledningar som fungerar som elektroder. När locket lyftes kan ugnen laddas med valfri kombination av järnskrot, järnmalm, flöde och fast bränsle, och när de stängs och säkras tätt kan elektroderna sänkas ned i skrotet för att påbörja smältprocessen.
Att göra metall
Bågugnar smälter ned skrot och malm genom användning av deras grafitelektroder. När ström matas in i ugnen hoppar elen mellan de två strömförande elektroderna och in i den neutrala jordade elektroden. De högspänningsbågar som skapas av dessa grafitpinnar avger stora mängder direkt och strålningsvärme som smälter ugns innehåll. Om även fasta bränslen har placerats i ugnen, överförs värmen från elektroderna till bränslet och tänds för att öka den totala värmen. När den smälta metallen är klar för användning kan den dräneras genom en speciell port på ugnen för gjutning och smidning. Hela processen kan ta så lite som en timme.
Arc Furnace Nackdelar
Även om bågugnar är användbara och kan bearbeta stora mängder skrot på relativt kort tid, ger deras egenskaper dem några nackdelar som måste beaktas innan de används. Mer än något annat använder bågugnar en oerhört stor mängd elektricitet - till den grad att industriell bågsugnanvändning har varit känd för att få flimmer att flimra i området och användningstider är i allmänhet nycklade till perioder där el inte används i stor utsträckning. De är också, liksom andra ugnstyper, höga och kräver ett närliggande stålverk eller andra metallbearbetningsanläggningar för att effektivt använda de produkter som produceras inom.
