Hvordan fungerer en elektrisk ARC-ovn?

Elektriske lysbueovner (eller lysbueovner) er høye temperaturovner som bruker høyspent elektriske strømmer som sitt primære varmeelement. Disse ovnene ble oppfunnet i Frankrike i 1907, og er en viktig del av gjenvinning av jern og stål. De er omtalt i "minifabrikker" som resirkulerer jernskrot for gjenbruk. Bueovner brukes også i produksjon av stål. Utformingen av disse ovnene gjør dem enkle nok til å bygges hjemme også av hobbysnekkere.

Det er fire primære typer ovner som brukes i støperier i dag: kuppelovner, induksjonsovner, digelovner og lysbueovner. Hver av disse bruker forskjellige metoder for å fullføre den samme generelle oppgaven - å smelte ned metall eller skrap metall utrolige mengder varme så det kan formes og brukes til alt fra konstruksjon til elektronikk til vanlig innbo. Den spesifikke bruken av hver ovnstype avhenger av hvordan den fungerer så vel som hva den primære varmekilden er. Cupola-ovner blir for eksempel oppvarmet gjennom forbrenning av koks, kull og kalkstein, noe som gjør den først og fremst egnet for prosessering av jernmalm, mens induksjons- og digelovner, oppvarmet med henholdsvis elektrisk ladede kobberspoler og kokeplater, leverer en effektiv og kontrollert varme som gjør dem perfekte for arbeid med metaller som messing, aluminium, kobber og gull. Elektriske lysbueovner fungerer som en slags mellomgrunn. Ved å bruke både strøm og eventuelt fast brensel som varmekilder, kan de behandle både skrapjern og jernmalm for å lage stål.

En elektrisk lysbueovn er egentlig en gigantisk varmebestandig vannkoker drevet av tre grafittpiker. Ovnen har et avtagbart vannkjølt lokk som holder grafittpiggene og er koblet til store kraftledninger som fungerer som elektroder. Når lokket heves, kan ovnen lastes med hvilken som helst kombinasjon av jernskrot, jernmalm, flux og fast stoff når de er lukket og festet tett, kan elektrodene senkes ned i skrotet for å begynne å smelte prosess.

Bueovner smelter ned skrot og malm ved bruk av grafittelektrodene. Når strømmen føres inn i ovnen, hopper elektrisiteten mellom de to strømførte elektrodene og inn i den nøytrale jordede elektroden. De høyspent elektriske buer som er skapt av disse grafittpikene gir fra seg store mengder direkte og strålende varme som smelter innholdet i ovnen. Hvis det også er lagt fast brensel i ovnen, overføres varmen fra elektrodene til drivstoffet og tenner den, noe som øker den totale varmen. Når det smeltede metallet er klart til bruk, kan det tappes gjennom en spesiell port på ovnen for støping og smiing. Hele prosessen kan ta så lite som en time.

Selv om lysbueovner er nyttige og kan behandle store mengder skrapmetall på relativt kort tid, gir deres egenskaper noen få ulemper som må vurderes før du bruker dem. Mer enn noe annet bruker lysbueovner en utrolig stor mengde strøm - til det punktet som industriell lysbueovn bruker har vært kjent for å få strøm til å flimre i området og brukstidene er vanligvis nøkkel til perioder der det ikke er mye strøm brukt. De er også, som andre ovnstyper, høye og krever en stålfabrikk i nærheten eller et annet metallforedlingsanlegg for å effektivt kunne utnytte produktene produsert i.