Cos'è una fornace ad arco?

Un forno ad arco, noto anche come forno ad arco elettrico (EAF), è un'installazione che utilizza un arco elettrico per materiali di calore, in genere metalli, al punto di fusione.Un tipico forno ad arco scioglie il materiale o la carica come è noto, passando una corrente elettrica attraverso la carica tramite un set di elettrodi.Una combinazione del calore generato dal passaggio corrente e l'arco sulla superficie di carica scioglie il materiale.EAFS si trovano nei laboratori di ricerca e protesi dentali, fonderie in ghisa e impianti di produzione in acciaio e possono avere capacità interne che vanno da un paio di sterline a 400 tonnellate o più.I forni ad arco hanno diversi vantaggi distinti rispetto ad altri tipi di forno.

Una fornace ad arco elettrico è in genere costituito da un guscio con pareti laterali e una ciotola spenta sul fondo.Una sezione del tetto retrattile, attraverso la quale vengono abbassati gli elettrodi di grafite, copre il forno.La sezione della ciotola del guscio è rivestita con uno strato di materiale refrattario noto come il focolare.Il rubinetto o il beccuccio utilizzato per drenare il metallo fuso è montato sul lato del guscio o nella parte inferiore della ciotola.Gli elettrodi sono generalmente rotondi nella sezione trasversale e costituiti da sezioni filettate che consentono di aggiungere nuove sezioni mentre l'elettrodo si esaurisce.

Le fonti di alimentazione di corrente (CA) o corrente continua (DC) alternate possono essere utilizzate in un forno ad arco.Il forno ad arco per impianti in acciaio medio funziona con un'alimentazione da 400 a 900 volt a 44.000 ampere o più fornite da trasformatori con valutazioni di circa 60.000.000 di volt-ampere (60 MVA).Un forno ad arco di questo tipo può produrre circa 80 tonnellate di acciaio fuso all'ora.I forni per arco variano di dimensioni da piccole unità utilizzate nei laboratori di ricerca che si tiene attorno a una libbra di installazioni di impianti in acciaio in grado di sciogliere centinaia di tonnellate di materiale.Il più grande di questi forni ha capacità superiori a 300 tonnellate e utilizzano alimentatori di 300 MVA o più.

Il processo di fusione dell'arco è abbastanza semplice.Una volta che la ciotola o il focolare della fornace sono stati riempiti con materia prima, gli elettrodi vengono abbassati fino a quando non contattano la carica.La corrente elettrica viene quindi applicata, in genere a tensioni più basse per avviare il processo.La corrente fluisce attraverso la carica insieme all'energia radiante dall'arco aumenta il calore in carica fino a un punto in cui si scioglie.Una volta che la carica si è completamente sciolta, la sua temperatura e composizione chimica vengono controllate tramite sonde o lance remote;Se tutto è corretto, il metallo fuso può essere sfruttato o versato.

Le materie prime utilizzate nei forni sono spesso complimentate dall'aggiunta di ghisa, calce bruciata e dolomite.Questi additivi promuovono il corretto equilibrio chimico nell'acciaio fuso e formano scorie di superficie che fluttua le impurità e isola la carica.Le installazioni di fornaci ARC offrono molta più flessibilità rispetto ad altri tipi di forno;Possono utilizzare una fornitura esclusiva di materiale di scarto e la loro produzione può essere variata per soddisfare la domanda.I forni ad arco possono anche essere rapidamente chiusi e riavviati, il che non è il caso di altiforni.Sono anche più economici da installare e utilizzare meno energia per funzionare per tonnellata di prodotto finito.