Ark Ocağı Nedir?

Elektrik ark ocağı (EAF) olarak da bilinen ark ocağı, malzemeleri, tipik olarak metalleri erime noktasına ısıtmak için elektrik arkını kullanan bir tesisattır. Tipik bir ark ocağı, bir elektrot takımı vasıtasıyla yük boyunca bir elektrik akımı geçirerek malzemeyi eritir veya bilindiği gibi "yükü" eritir. Akım geçişi tarafından oluşturulan ısının ve şarj yüzeyindeki arkın birleşimi malzemeyi eritir. EAF'ler araştırma ve diş protezi laboratuarlarında, dökme demir dökümhanelerinde ve çelik üretim tesislerinde bulunur ve birkaç kilo ile 400 ton arasında değişen iç kapasitelere sahip olabilirler. Ark fırınları, diğer fırın tiplerine göre birkaç farklı avantaja sahiptir.

Bir elektrik ark ocağı tipik olarak yan duvarlara sahip bir kabuk ve altta bir hazneli kaseden oluşur. Grafit elektrotların indirildiği geri çekilebilir bir çatı bölümü fırını kaplar. Kabuğun kase kısmı, ocak olarak bilinen bir refrakter malzeme tabakası ile kaplanmıştır. Erimiş metali boşaltmak için kullanılan musluk veya musluk, ya kabuğun yanına ya da çanağın tabanına monte edilir. Elektrotlar genellikle enine kesitte yuvarlaktır ve elektrot yanarken yeni bölümlerin eklenmesini sağlayan dişli bölümlerden oluşur.

Bir ark ocağında alternatif akım (AC) veya doğru akım (DC) güç kaynakları kullanılabilir. Ortalama çelik fabrikası ark fırını, yaklaşık 60.000.000 volt-amper (60 MVA) dereceli trafolardan sağlanan 44.000 amper veya daha fazla bir 400 ila 900 voltluk besleme ile çalışır. Bu tipte bir ark ocağı saatte yaklaşık 80 ton erimiş çelik üretebilir. Ark ocaklarının büyüklüğü, araştırma laboratuarlarında kullanılan ve yaklaşık bir kilogram tutarında şarj eden yüzlerce ton malzeme eritebilen büyük çelik tesisi kurulumlarına kadar küçük birimlerden değişiyor. Bu fırınların en büyüğü 300 tonun üzerinde kapasiteye sahip ve 300 MVA veya daha fazla güç kaynağı kullanıyor.

Ark erime süreci oldukça basittir. Fırının kasesi veya ocağı besleme stoku ile doldurulduktan sonra, elektrotlar yüke temas edene kadar alçaltılır. Elektrik akımı daha sonra işlemi başlatmak için tipik olarak daha düşük voltajlarda uygulanır. Yükün arkdan yayılan enerjiyle bağlantılı olarak aktığı akım, sorumlu olan ısıyı eridiği bir noktaya yükseltir. Şarj tamamen eridiğinde, sıcaklığı ve kimyasal bileşimi uzak sondalar veya sıralar vasıtasıyla kontrol edilir; Her şey doğruysa, erimiş metal kesilebilir veya dökülebilir.

Fırınlarda kullanılan hammaddeler genellikle pik demir, yanmış kireç ve dolomit ilavesiyle tamamlanmaktadır. Bu katkı maddeleri, erimiş çelikte doğru kimyasal dengeyi sağlar ve yabancı maddeleri yüzdüren ve yükü izole eden yüzey cürufu oluşturur. Ark ocağı kurulumları diğer fırın tiplerine göre daha fazla esneklik sunar; Özel bir hurda malzeme tedariği kullanabilirler ve üretimleri talebe göre değişebilir. Ark fırınları da hızlı bir şekilde kapatılabilir ve yeniden başlatılabilir; bu durum yüksek fırınlarda geçerli değildir. Ayrıca, bitmiş ürünün ton başına çalışması için daha az güç kurmak ve kullanmak daha ucuzdur.