Elektrické obloukové pece (nebo obloukové pece) jsou vysokoteplotní pece, které používají jako primární topný prvek elektrické proudy vysokého napětí. Tyto pece, které byly vynalezeny ve Francii v roce 1907, jsou klíčovou součástí recyklačních operací železa a oceli. Jsou uvedeny v „mini-mlýnech“, které recyklují železný šrot pro opětovné použití. Obloukové pece se také používají při výrobě oceli. Konstrukce těchto pecí je dostatečně jednoduchá na to, aby je mohli doma postavit i fandové.
kredit: SARINYAPINNGAM / iStock / GettyImagesJak funguje elektrická pec ARC?Čtyři typy pecí
V slévárnách se dnes používají čtyři primární typy pecí: kupolové pece, indukční pece, kelímkové pece a obloukové pece. Každá z nich používá různé metody k dokončení stejného obecného úkolu - roztavení kovu nebo kovového šrotu s neuvěřitelným množstvím tepla, takže může být tvarováno a použito pro vše od konstrukce přes elektroniku až po běžné domácí potřeby. Konkrétní použití každého typu pece závisí na způsobu práce a na tom, jaký je jeho primární zdroj tepla. Kupolové pece se například ohřívají spalováním koksu, uhlí a vápencového paliva, což je primárně vhodné pro zpracování železné rudy, zatímco indukční a kelímkové pece, vyhřívané elektricky nabitými měděnými cívkami a horkými deskami, dodávají účinnou a kontrolovanou teplo, díky kterému jsou ideální pro práci s kovy, jako je mosaz, hliník, měď a zlato. Elektrické obloukové pece fungují jako druh prostředního uzemnění. Použitím elektřiny a případně pevného paliva jako svých zdrojů tepla mohou zpracovávat železný šrot i železnou rudu na výrobu oceli.
Složky oblouku
Elektrická oblouková pec je v podstatě obří tepelně odolná konvice poháněná třemi grafitovými hroty. Pec má odnímatelné vodou chlazené víko, které drží grafitové hroty a je připojeno k velkým elektrickým vedením, která působí jako elektrody. Když je víko zvednuto, může být pec naplněna jakoukoli kombinací železného šrotu, železné rudy, tavidla a pevného paliva, a když jsou uzavřeny a pevně zajištěny, mohou být elektrody spuštěny do šrotu a zahájit proces tavení.
Výroba kovů
Obloukové pece taví šrot a rudu pomocí svých grafitových elektrod. Když je do pece přiváděna energie, elektřina skočí mezi obě elektrody pod napětím a do neutrální uzemněné elektrody. Vysokonapěťové elektrické oblouky vytvořené těmito grafitovými hroty vydávají velká množství přímého a sálavého tepla, které roztavuje obsah pece. Pokud byla do pece vložena také pevná paliva, teplo z elektrod se přenáší na palivo a zapálí, čímž se zvýší celkové teplo. Když je roztavený kov připraven k použití, může být vypuštěn zvláštním otvorem v peci pro lití a kování. Celý proces může trvat jen hodinu.
Nevýhody Arc Furnace
I když jsou obloukové pece užitečné a mohou zpracovávat velké množství kovového šrotu v relativně krátkém čase, jejich vlastnosti jim poskytují několik nevýhod, které je třeba zvážit před jejich použitím. Více než cokoli jiného, obloukové pece používají neuvěřitelně velké množství elektřiny - do té míry, že průmyslová oblouková pec je známá tím, že způsobuje blikání energie v této oblasti, a časy použití jsou obecně určovány pro období, kdy není elektřina široce využívána. Stejně jako ostatní typy pecí jsou také hlasité a vyžadují efektivní ocelárny nebo jiné zařízení na zpracování kovů v blízkosti, aby mohly efektivně využívat produkty vyrobené uvnitř.