Industrie

Elektroofen

Elektroofen , Heizkammer mit Elektrizität als Wärmequelle zum Erreichen sehr hoher Temperaturen zum Schmelzen und Legieren von Metallen und feuerfesten Materialien. Die Elektrizität hat keine elektrochemische Wirkung auf das Metall, sondern erwärmt es einfach.

Moderne Elektroöfen sind in der Regel entweder Lichtbogenöfen oder Induktionsöfen . Ein dritter Typ, derWiderstandsofen , wird immer noch bei der Herstellung von Siliciumcarbid und elektrolytischem Aluminium verwendet; Bei diesem Typ dient die Ofenladung ( dh das zu erhitzende Material) als Widerstandselement. In einem Typ eines Widerstandsofens wird der wärmeerzeugende Strom durch im Metall vergrabene Elektroden eingeleitet. Wärme kann auch durch Widerstandselemente erzeugt werden, die das Innere des Ofens auskleiden.

Elektroöfen produzieren rund zwei Fünftel der Stahl hergestellt in den Vereinigten Staaten. Sie werden von Spezialstahlherstellern zur Herstellung fast aller rostfreien Stähle, elektrischen Stähle, Werkzeugstähle und Speziallegierungen verwendet, die von der Chemie-, Automobil-, Flugzeug-, Werkzeugmaschinen-, Transport- und Lebensmittelindustrie benötigt werden. Elektroöfen werden auch ausschließlich von Minimühlen, kleinen Anlagen, die Schrottladungen zur Herstellung von Bewehrungsstäben, Handelsstangen ( z. B. Winkeln und Kanälen) und Strukturabschnitten verwenden, eingesetzt.

Der in Deutschland geborene britische Erfinder Sir William Siemens demonstrierte den Lichtbogenofen erstmals 1879 auf der Pariser Ausstellung, indem er Eisen in Tiegeln schmolz . In diesem Ofen erzeugten horizontal angeordnete Kohlenstoffelektroden einen Lichtbogen über dem Metallbehälter. Der erste kommerzielle Lichtbogenofen in den Vereinigten Staaten wurde 1906 installiert; es hatte eine Kapazität von vier Tonnen und war mit zwei Elektroden ausgestattet. Moderne Wärmegrößen haben eine Wärmegröße von einigen Tonnen bis zu 400 Tonnen, und die Lichtbögen treffen von vertikal positionierten Graphitelektroden direkt in das Metallbad. Obwohl der Dreiphasen-Dreiphasen-Wechselstromofen allgemein verwendet wird, wurden in jüngerer Zeit Einelektroden-Gleichstromöfen installiert.

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In dem Induktionsofen , eine Spule, die elektrischen Wechselstrom führt, umgibt den Behälter oder die Kammer aus Metall. Wirbelströme werden im Metall induziert (Ladung), wobei die Zirkulation dieser Ströme extrem hohe Temperaturen zum Schmelzen der Metalle und zur Herstellung von Legierungen mit exakter Zusammensetzung erzeugt .