Дуговая печь, также известная как электродуговая печь (ЭДП), представляет собой установку, использующую электрическая дуга нагревает материалы, обычно металлы, до температуры плавления. Типичная дуговая печь плавит материал, или, как известно, «шихту», пропуская электрический ток через шихту через набор электродов. Сочетание тепла, выделяемого при прохождении тока, и дугового разряда на поверхности заряда расплавляет материал. ЭДП используются в исследовательских лабораториях и лабораториях по производству зубных протезов, на литейных заводах и на заводах по производству стали и могут иметь внутренние грузоподъемностью от пары фунтов до 400 тонн и более. Дуговые печи имеют ряд явных преимуществ перед другими типами печей.
Электродуговая печь обычно состоит из кожуха с боковыми стенками и тарельчатой чаши на дне. Выдвижная секция крыши, через которую опускаются графитовые электроды, закрывает печь. Чаша корпуса облицована слоем огнеупорного материала, известного как под. Кран или носик, используемые для слива расплавленного металла, устанавливаются либо сбоку корпуса, либо на дне чаши. Электроды обычно имеют круглое поперечное сечение и состоят из секций с резьбой, что позволяет добавлять новые секции по мере выгорания электрода.
Либо переменный ток (AC), либо постоянный ток (DC) источники питания могут быть использованы в дуговой печи. Средняя дуговая печь сталелитейного завода работает от источника питания от 400 до 900 вольт при силе тока 44 000 ампер или более, питаемой от трансформаторов с номиналом примерно 60 000 000 вольт-ампер (60 МВА). Дуговая печь этого типа может производить около 80 тонн жидкой стали в час. Размер дуговых печей варьируется от небольших блоков, используемых в исследовательских лабораториях, вмещающих около фунта шихты, до массивных сталелитейных заводов, способных плавить сотни тонн материала. Самые большие из этих печей имеют вместимость более 300 тонн и используют источники питания мощностью 300 МВА и более.
Процесс дуговой плавки довольно прост. Как только чаша или под печи заполнены исходным сырьем, электроды опускают до тех пор, пока они не коснутся шихты. Затем подается электрический ток, обычно при более низком напряжении, чтобы начать процесс. Ток, протекающий через заряд в сочетании с лучистой энергией от дуги, повышает тепло заряда до точки, в которой он плавится. После полного расплавления шихты ее температура и химический состав проверяются дистанционными зондами или фурмами; если все в порядке, расплавленный металл можно слить или слить.
Сырье, используемое в печах, часто дополняется добавлением чугуна, негашеной извести и доломита. Эти добавки способствуют правильному химическому балансу в расплавленной стали и образуют поверхностный шлак, который вымывает примеси и изолирует шихту. Установки дуговых печей предлагают гораздо большую гибкость, чем другие типы печей; они могут использовать эксклюзивную поставку металлолома, а их производительность может варьироваться в зависимости от спроса. Дуговые печи также можно быстро останавливать и снова запускать, чего нельзя сказать о доменных печах. Они также дешевле в установке и потребляют меньше энергии для работы на тонну готовой продукции.