איך עובד תנור ARC חשמלי?

תנורי קשת חשמליים (או תנורי קשת) הם תנורים בטמפרטורה גבוהה המשתמשים בזרמים חשמליים במתח גבוה כאל גוף החימום העיקרי שלהם. תנורים אלה הומצאו בצרפת בשנת 1907, תנורים אלה הם חלק מכריע בפעולות המיחזור של ברזל ופלדה. הם מוצגים ב"מיני-טחנות "הממחזרים את גרוטאות הברזל לשימוש חוזר. תנורי קשת משמשים גם לייצור פלדה. העיצוב של תנורים אלה הופך אותם לפשוטים מספיק כדי להיבנות בבית גם על ידי חובבים.

ישנם ארבעה סוגים עיקריים של תנורים המשמשים כיום בבתי יציקה: תנורי קופולה, תנורי אינדוקציה, תנורי כור היתוך וכבלי קשת. כל אחד מאלה משתמש בשיטות שונות כדי להשלים את אותה משימה כללית - להמיס מתכת או גרוטאות מתכת בעזרתן כמויות מדהימות של חום, כך שהוא עשוי להיות מעוצב ומשמש לכל דבר, החל מבנייה ועד אלקטרוניקה וכלה במשותף מוצרים לבית. השימושים הספציפיים של כל סוג תנור תלויים באופן בו הוא עובד כמו גם במקור החום העיקרי שלו. תנורי קופולה, למשל, מחוממים דרך שריפת דלק קולה, פחם ואבן גיר, מה שהופך אותו מתאים בעיקר לעיבוד עפרות ברזל, ואילו תנורי אינדוקציה וכור היתוך מחוממים. עם סלילי נחושת טעונים חשמליים וצלחות חמות בהתאמה, מספקים חום יעיל ומבוקר ההופך אותם למושלמים לעבודה עם מתכות כמו פליז, אלומיניום, נחושת וזהב. תנורי קשת חשמליים פועלים כמעין קרקע אמצעית. על ידי שימוש בחשמל וגם, באופן אופציונלי, בדלק מוצק כמקורות החום שלהם, הם יכולים לעבד גם ברזל וגם עפרות ברזל לייצור פלדה.

תנור קשת חשמלי הוא למעשה קומקום ענק עמיד בחום המופעל על ידי שלושה קוצים גרפיט. לתנור יש מכסה מקורר מים נשלף המחזיק את קוצים הגרפיט ומחובר לקווי חשמל גדולים הפועלים כאלקטרודות. עם הרמת המכסה ניתן לטעון את הכבשן בכל שילוב של גרוטאות ברזל, עפרות ברזל, שטף ומוצק דלק, וכשסוגרים ומאובטחים בחוזקה ניתן להוריד את האלקטרודות אל תוך הגרוטאות כדי להתחיל להתמוסס תהליך.

תנורי קשת ממיסים גרוטאות ועפרות באמצעות אלקטרודות הגרפיט שלהם. כאשר הכוח מועבר לתנור, החשמל קופץ בין שתי האלקטרודות המופעלות אל האלקטרודה הנייטרלית הארוחה. קשתות החשמל במתח גבוה שנוצרו על ידי דוקרני הגרפיט הללו מפטרות כמויות גדולות של חום ישיר וקורן הממיס את תוכן הכבשן. אם הוכנסו גם דלקים מוצקים לתנור, החום מהאלקטרודות מועבר לדלק ומדליק אותו, מגביר את החום הכללי. כאשר המתכת המותכת מוכנה לשימוש ניתן לנקז אותה דרך יציאה מיוחדת בכבשן ליציקה וזיוף. כל התהליך יכול לארוך כשעה.

אמנם תנורי קשת מועילים ויכולים לעבד כמויות גדולות של מתכת גרוטאות בפרק זמן יחסית יחסית, אך התכונות שלהם נותנות להם כמה חסרונות שיש לקחת בחשבון לפני השימוש בהם. יותר מכל דבר אחר, תנורי קשת משתמשים בכמויות גדולות להפליא של חשמל - עד כדי כך שתנורי קשת תעשייתיים משתמשים ידוע כמי שגורם להבהב כוח באזור וזמני השימוש בדרך כלל מכוונים לתקופות בהן החשמל אינו נמצא נרחב בשימוש. הם גם, כמו סוגים אחרים של תנורים, רועשים ודורשים טחנת פלדה סמוכה או מפעל לעיבוד מתכות אחר כדי להשתמש ביעילות במוצרים המיוצרים בתוכם.