Εισαγωγή στους τύπους ηλεκτρικών κλιβάνων

εστία τόξου
Ένας ηλεκτρικός κλίβανος που χρησιμοποιεί τη θερμική επίδραση ενός ηλεκτρικού τόξου για την τήξη μετάλλων και άλλων υλικών (Εικόνα 3 Τύπος φούρνου τόξου).
Υπάρχουν τρεις τύποι μεθόδων θέρμανσης:
① Ηλεκτρικός κλίβανος έμμεσης θέρμανσης. Ένα ηλεκτρικό τόξο δημιουργείται μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων και δεν έρχεται σε επαφή με το υλικό. Το υλικό θερμαίνεται με θερμική ακτινοβολία. Αυτός ο τύπος κλιβάνου εξαλείφεται σταδιακά λόγω του υψηλού θορύβου και της χαμηλής απόδοσης.
② Ηλεκτρικός φούρνος τόξου απευθείας θέρμανσης. Ένα ηλεκτρικό τόξο δημιουργείται μεταξύ του ηλεκτροδίου και του υλικού, θερμαίνοντας απευθείας το υλικό. Ο τριφασικός φούρνος ηλεκτρικού τόξου για χαλυβουργία είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ηλεκτρικός κλίβανος άμεσης θέρμανσης.
③ Βυθισμένος κλίβανος τόξου, επίσης γνωστός ως κλίβανος μείωσης ή κλίβανος βυθισμένου τόξου. Το ένα άκρο του ηλεκτροδίου είναι θαμμένο στο στρώμα υλικού, σχηματίζοντας ένα ηλεκτρικό τόξο μέσα στο στρώμα υλικού και θερμαίνοντας το υλικό χρησιμοποιώντας την αντίσταση του ίδιου του στρώματος υλικού. Χρησιμοποιείται συνήθως στην τήξη σιδηροκραμάτων.
Κλίβανος τόξου κενού
Είναι ένας ηλεκτρικός κλίβανος που θερμαίνει απευθείας μέταλλο σε σώμα κλιβάνου κενού χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό τόξο. Το αέριο στον κλίβανο είναι λεπτό και το τόξο παράγεται κυρίως από τον ατμό του λιωμένου μετάλλου. Προκειμένου να σταθεροποιηθεί το τόξο, παρέχεται γενικά ισχύς συνεχούς ρεύματος. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά τήξης, χωρίζεται σε κλίβανο επανατήξης μετάλλων και κλίβανο χύτευσης. Ανάλογα με το εάν τα ηλεκτρόδια καταναλώνονται (τήκονται) κατά τη διαδικασία τήξης, διακρίνονται σε αυτοκαταναλωτικούς και μη αυτοκαταναλωτικούς φούρνους. Οι περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές είναι αυτοκαταναλωτικοί φούρνοι. Οι φούρνοι τόξου κενού χρησιμοποιούνται για την τήξη ειδικών χάλυβων, ενεργών και πυρίμαχων μετάλλων όπως το τιτάνιο, το μολυβδαίνιο και το νιόβιο (βλ. Μεταλλουργία κενού).
Η θέρμανση με ηλεκτρικό τόξο μπορεί να θεωρηθεί ως θέρμανση με αντίσταση τόξου. Η σταθερή αντίσταση στο τόξο είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την κανονική παραγωγή του κλιβάνου. Οι καμίνους τόξου AC συνήθως χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό συχνότητας ισχύος. Για να σταθεροποιηθεί το τόξο, θα πρέπει να παρέχονται κατάλληλες επαγωγές στο κύκλωμα τροφοδοσίας του κλιβάνου. Ωστόσο, η παρουσία αυτεπαγωγών μπορεί να μειώσει τον συντελεστή ισχύος και την ηλεκτρική απόδοση. Η μείωση της συχνότητας ρεύματος είναι ο τρόπος για την ανάπτυξη κλιβάνων τόξου AC. Η τιμή αντίστασης τόξου είναι σχετικά μικρή και για να ληφθεί η απαραίτητη θερμότητα, ο κλίβανος απαιτεί σημαντικό ρεύμα λειτουργίας. Επομένως, η αντίσταση του βραχυκυκλώματος του κλιβάνου πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη για να αποφευχθούν υπερβολικές απώλειες κυκλώματος. Για τριφασικούς κλιβάνους ηλεκτρικού τόξου, η σύνθετη αντίσταση των τριών φάσεων πρέπει να είναι κοντά στην ίδια για να αποφευχθεί η τριφασική ανισορροπία του φορτίου.