Hvad er en lysbueovn?
En lysbueovn, også kendt som en elektrisk lysbueovn (EAF), er en installation, der bruger en elektrisk lysbue til opvarmning af materialer, typisk metaller, til smeltepunkt. En typisk lysbueovn smelter materialet eller "ladning" som det er kendt ved at føre en elektrisk strøm gennem ladningen via et sæt elektroder. En kombination af den varme, der genereres af den aktuelle passage og lysbue på ladningsoverfladen, smelter materialet. EAF findes i forsknings- og tandprotekslaboratorier, støbejernsstøberier og stålproduktionsanlæg og kan have interne kapaciteter, der spænder fra et par kilo til 400 ton eller mere. Bueovne har flere forskellige fordele i forhold til andre ovnstyper.
En elektrisk lysbueovn består typisk af en skal med sidevægge og en parabolskål i bunden. Et udtageligt tagafsnit, gennem hvilket grafitelektroderne sænkes, dækker ovnen. Skålens skålsektion er foret med et lag ildfast materiale kendt som ildstedet. Hanen eller tuden, der bruges til at dræne det smeltede metal, er enten monteret på siden af skallen eller i bunden af skålen. Elektroderne er generelt runde i tværsnit og består af gevindafsnit, som gør det muligt at tilføje nye sektioner, når elektroden brænder væk.
Enten vekselstrøm (AC) eller jævnstrøm (DC) strømkilder kan anvendes i en lysbueovn. Den gennemsnitlige lysbueovn af stålværk fungerer på en 400 til 900 volt forsyning ved 44.000 ampere eller mere leveret fra transformatorer med en værdi af cirka 60.000.000 volt ampere (60 MVA). En lysbueovn af denne type kan producere ca. 80 ton smeltet stål i timen. Bueovne spænder i størrelse fra små enheder, der bruges i forskningslaboratorier, der holder omkring et pund ladning til massive stålanlæg, der er i stand til at smelte hundreder af tons materiale. Den største af disse ovne har kapaciteter på over 300 ton og bruger strømforsyninger på 300 MVA eller mere.
Processen med lysbuesmeltning er en forholdsvis enkel. Når ovnens skål eller ildsted er fyldt med råmateriale, sænkes elektroderne ned, indtil de kommer i kontakt med ladningen. Derefter tilføres den elektriske strøm, typisk ved lavere spændinger for at starte processen. Strømmen gennem ladningen sammen med den strålende energi fra lysbuen hæver ladningsvarmen til et punkt, hvor den smelter. Når ladningen er fuldstændigt smeltet, kontrolleres dens temperatur og kemiske sammensætning via fjerntliggende prober eller lanser; hvis alt er korrekt, kan det smeltede metal tappes eller hældes af.
De råvarer, der bruges i ovnene, komplimenteres ofte ved tilsætning af svinejern, brændt kalk og dolomit. Disse additiver fremmer den korrekte kemiske balance i det smeltede stål og danner overfladeslagge, der flyder ud urenheder og isolerer ladningen. Bueovnsinstallationer tilbyder meget mere fleksibilitet end andre ovnstyper; de kan bruge en eksklusiv forsyning med skrotmateriale, og deres output kan varieres efter behov. Bueovne kan også hurtigt lukkes ned og genstartes, hvilket ikke er tilfældet med højovne. De er også billigere at installere og bruge mindre strøm til at betjene pr. Ton færdigt produkt.