Kuidas töötab elektriline ARC-ahi?

Elektrikaarahjud (või kaarehjud) on kõrge temperatuuriga ahjud, mille peamiseks küttekehaks on kõrgepinge elektrivool. 1907. aastal Prantsusmaal leiutatud ahjud on raua ja terase ringlussevõtu olulised osad. Neid eksponeeritakse mini-veskites, mis taaskasutavad rauajääke. Kaare ahjusid kasutatakse ka terase tootmisel. Nende ahjude konstruktsioon muudab need piisavalt lihtsaks, et neid saaksid ka kodus harrastajad ehitada.

Valukodades kasutatakse tänapäeval nelja peamist tüüpi ahju: kuppel-ahjud, induktsioonahjud, tiigli- ja kaarahjud. Neis kõigis kasutatakse sama üldülesande täitmiseks erinevaid meetodeid - metalli sulatamine või vanametalli sulatamine uskumatul hulgal soojust, nii et seda saab kujundada ja kasutada kõige jaoks, alates ehitusest kuni elektroonikani ja lõpetades tavalisega majapidamistarbed. Iga ahjatüübi konkreetsed kasutusalad sõltuvad selle tööviisist ja sellest, milline on selle peamine soojusallikas. Näiteks kuppelkaminaid kuumutatakse koksi, kivisöe ja lubjakivikütuse põletamise teel, muutes selle peamiselt rauamaagi töötlemiseks, induktsioon- ja tiiglisahjud kuumutatakse vastavalt elektriliselt laetud vaskmähiste ja kuumplaatidega, tagavad tõhusa ja kontrollitud soojuse, mis muudab need ideaalseks metallide, näiteks messingi, alumiiniumi, vase ja kullaga töötamiseks. Elektrikaarahjud on omamoodi kesktee. Kasutades soojusallikatena nii elektrit kui ka soovi korral tahket kütust, saavad nad terase tootmiseks töödelda nii vanarauda kui ka rauamaaki.

Elektrikaarahju on sisuliselt hiiglaslik kuumuskindel veekeetja, mida toidab kolm grafiiditappi. Ahi on eemaldatava vesijahutusega kaanega, mis hoiab grafiidi naelu ja on ühendatud suurte elektriliinidega, mis toimivad elektroodidena. Kui kaas on üles tõstetud, saab ahju laadida rauajäätmete, rauamaagi, räbusti ja tahke aine mis tahes kombinatsiooni kütus ning kui need on suletud ja tihedalt kinnitatud, saab elektroodid sulamise alustamiseks vanaraua alla lasta protsess.

Kaareahjud sulatavad oma grafiitelektroodide abil vanarauda ja maagi. Kui ahju toidetakse energiat, hüppab elekter kahe pingestatud elektroodi vahel neutraalsesse maandatud elektroodi. Nende grafiiditappude tekitatud kõrgepinge elektrikaar eraldab suures koguses otsest ja kiirgavat soojust, mis sulatab ahju sisu. Kui ahju on paigutatud ka tahkeid kütuseid, kandub elektroodidelt saadud soojus kütusesse ja süttib, suurendades üldist soojust. Kui sulametall on kasutamiseks valmis, saab selle valamiseks ja sepistamiseks läbi ahju spetsiaalse pordi tühjendada. Kogu protsess võib võtta tund aega.

Ehkki kaarehjud on kasulikud ja suudavad suhteliselt lühikese aja jooksul töödelda suures koguses vanametalli, annavad nende omadused neile mõned varjuküljed, millega tuleb enne nende kasutamist arvestada. Kaaruahjud kasutavad rohkem kui midagi muud uskumatult palju elektrit - niivõrd, kuivõrd tööstuslikud karahjud kasutavad on teada, et see piirkonnas piirkonnas võimsus väreleb ja kasutusajad on tavaliselt arvestatud perioodidega, kus elektrit pole eriti palju kasutatud. Nagu ka muud tüüpi ahjud, on need ka valjud ja vajavad seal toodetud toodete tõhusaks kasutamiseks läheduses asuvat terasetehast või muud metalli töötlemise tehast.