電気アーク炉（またはアーク炉）は、一次加熱要素として高電圧電流を使用する高温炉です。 1907年にフランスで発明されたこれらの炉は、鉄鋼リサイクルの重要な部分です。それらは、鉄スクラップを再利用のためにリサイクルする「ミニミル」で紹介されています。アーク炉は鉄鋼の生産にも使用されます。これらの炉の設計は、愛好家が自宅で構築するのに十分なほど単純にします。
クレジット：SARINYAPINNGAM / iStock / GettyImages電気アーク炉の仕組み4つの炉タイプ
現在、鋳造工場で使用されている炉には、キューポラ炉、誘導炉、るつぼ炉、アーク炉の4つの主要なタイプがあります。これらはそれぞれ異なる方法を使用して同じ一般的なタスクを完了します-信じられないほどの熱量で金属またはスクラップ金属を溶かし、建設から電子機器、一般的な家庭用品まですべてに成形して使用できるようにします。各炉タイプの特定の用途は、その動作方法とその主な熱源によって異なります。たとえば、キューポラ炉は、コークス、石炭、石灰石の燃料の燃焼により加熱され、鉄鉱石の処理に主に適していますが、誘導およびるつぼ炉は、それぞれ帯電した銅コイルとホットプレートで加熱され、効率的で制御されたものを提供します熱は、真鍮、アルミニウム、銅、金などの金属の加工に最適です。電気アーク炉は一種の中間地として機能します。電気と、必要に応じて固体燃料の両方を熱源として使用することにより、鉄くずと鉄鉱石の両方を処理して鋼を製造できます。
アークコンポーネント
電気アーク炉は、本質的に3つのグラファイトスパイクを動力とする巨大な耐熱ケトルです。炉には、グラファイトのスパイクを保持する取り外し可能な水冷蓋があり、電極として機能する大きな電力線に接続されています。蓋を上げると、鉄スクラップ、鉄鉱石、フラックス、固体燃料の任意の組み合わせを炉に入れることができ、閉じてしっかりと固定すると、電極をスクラップ内に降ろして溶解プロセスを開始できます。
金属を作る
アーク炉は、グラファイト電極を使用してスクラップと鉱石を溶かします。電力が炉に供給されると、電気は2つの通電電極間を通り、中性の接地電極にジャンプします。これらのグラファイトスパイクによって生成される高電圧アークは、炉の内容物を溶かす大量の直接および放射熱を放出します。固体燃料が同様に炉に入れられている場合、電極からの熱は燃料に移動し、それを燃やし、全体の熱を増加させます。溶融金属が使用できる状態になったら、鋳造および鍛造のために炉の特別なポートから排出できます。プロセス全体にかかる時間はわずか1時間です。
アーク炉の欠点
アーク炉は有用であり、比較的短時間で大量のスクラップ金属を処理できますが、それらの特性により、使用前に考慮しなければならない欠点がいくつかあります。何よりも、アーク炉は信じられないほど大量の電力を使用します-工業用アーク炉の使用は、地域で電力がちらつくことが知られており、使用時間は一般的に電気が広く使用されていない期間に重要です。また、他のタイプの炉と同様に音が大きく、内部で生産された製品を効果的に利用するには、近くの製鉄所または他の金属加工工場が必要です。
