Elektrikaarahjud (või kaarehjud) on kõrge temperatuuriga ahjud, mille peamiseks küttekehaks on kõrgepinge elektrivool. Need ahi leiutati 1907. aastal Prantsusmaal ja on raua ja terase ringlussevõtu oluliseks osaks. Neid eksponeeritakse mini-veskites, mis taaskasutavad rauajääke. Kaarkahjusid kasutatakse ka terase tootmisel. Nende ahjude kujundus muudab need piisavalt lihtsaks, et neid saaks ka kodus harrastajatele ehitada.
krediit: SARINYAPINNGAM / iStock / GettyImagesKuidas töötab elektriline ARC-ahi?Neli ahjutüüpi
Valukodades kasutatakse tänapäeval nelja peamist tüüpi ahju: kuppel-ahjud, induktsioonahjud, tiigli- ja kaarahjud. Neis kõigis kasutatakse sama üldülesande täitmiseks erinevaid meetodeid - metalli või vanametalli sulatamine uskumatul hulgal soojust, nii et seda saab kujundada ja kasutada kõige jaoks, alates ehitusest kuni elektroonikani ja lõpetades tavaliste majapidamistarvetega. Iga ahjatüübi konkreetsed kasutusalad sõltuvad selle tööviisist ja sellest, milline on selle peamine soojusallikas. Näiteks kupliahjusid kuumutatakse koksi, kivisöe ja lubjakivikütuse põletamise teel, muutes selle peamiselt rauamaagi töötlemiseks, samas kui induktsioon- ja tiiglisahjud, mida kuumutatakse vastavalt elektriliselt laetud vaskmähiste ja kuumplaatidega, tagavad tõhusa ja kontrollitud kuumus, mis muudab need ideaalseks metallide, näiteks messingi, alumiiniumi, vase ja kullaga töötamiseks. Elektrilised kaarahjud on omamoodi kesktee. Kasutades soojusallikatena nii elektrit kui ka soovi korral tahket kütust, saavad nad terase tootmiseks töödelda nii vanarauda kui ka rauamaaki.
Kaarekomponendid
Elektrikaarahju on sisuliselt hiiglaslik kuumuskindel veekeetja, mida toidab kolm grafiiditappi. Ahi on eemaldatava vesijahutusega kaanega, mis hoiab grafiidi naelu ja on ühendatud suurte elektriliinidega, mis toimivad elektroodidena. Kui kaas on üles tõstetud, saab ahju laadida mis tahes rauajäätmete, rauamaagi, räbusti ja tahke kütuse kombinatsiooni ning kui need suletakse ja kinnitatakse tihedalt, saab elektroodid sulamisprotsessi alustamiseks langetada vanarauaks.
Metalli valmistamine
Kaareahjud sulatavad oma grafiitelektroodide abil vanarauda ja maagi. Kui ahju toidetakse energiat, hüppab elekter kahe pingestatud elektroodi vahel neutraalsesse maandatud elektroodi. Nende grafiiditappude tekitatud kõrgepinge elektrikaar eraldab suures koguses otsest ja kiirgavat soojust, mis sulatab ahju sisu. Kui ahju on paigutatud ka tahkeid kütuseid, kandub elektroodidelt saadud soojus kütusesse ja süttib, suurendades üldist soojust. Kui sulametall on kasutamiseks valmis, saab selle valamiseks ja sepistamiseks läbi ahju spetsiaalse pordi tühjendada. Kogu protsess võib võtta tund aega.
Kaare ahju puudused
Ehkki kaarehjud on kasulikud ja suudavad suhteliselt lühikese aja jooksul töödelda suures koguses vanametalli, annavad nende omadused neile mõned varjuküljed, millega tuleb enne nende kasutamist arvestada. Kaaruahjud kasutavad rohkem kui midagi muud uskumatult palju elektrit - niipalju, et teadaolevalt põhjustab kaarkahjude kasutamine piirkonnas võimsuse virvendamist ja kasutusajad on tavaliselt arvestatud perioodidega, kus elektrit ei kasutata laialdaselt. Nagu ka muud tüüpi ahjud, on need ka valjud ja vajavad seal toodetud toodete tõhusaks kasutamiseks läheduses asuvat terasetehast või muud metalli töötlemise tehast.
