Loka krāsns, kas pazīstama arī kā elektriskā loka krāsns (EAF), ir iekārta, kurā izmanto elektrisko loku, lai uzsildītu materiālus, parasti metālus, līdz kušanas temperatūrai. Tipiska loka krāsns izkausē materiālu jeb “lādiņu”, kā tas ir zināms, caur lādiņu caur elektrodu komplektu izlaižot elektrisko strāvu. Strāvas pārejas radītā siltuma un lādiņa virsmas loka kombinācija izkausē materiālu. EAF ir atrodami pētniecības un zobu protēžu laboratorijās, čuguna lietuvēs un tērauda ražotnēs, un to iekšējā jauda var būt no pāris mārciņām līdz 400 tonnām vai vairāk. Loka krāsnīm ir vairākas atšķirīgas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem krāšņu veidiem.
Elektriskā loka krāsns parasti sastāv no korpusa ar sānu sienām un trauku apakšā. Krāsni nosedz izvelkama jumta daļa, caur kuru tiek nolaisti grafīta elektrodi. Korpusa bļodas daļa ir izklāta ar ugunsizturīga materiāla slāni, kas pazīstams kā pavards. Krāns vai snīpis, ko izmanto izkausētā metāla novadīšanai, ir uzstādīts vai nu korpusa sānos, vai bļodas apakšā. Elektrodiem parasti ir apaļš šķērsgriezums un tie sastāv no vītņotām sekcijām, kas ļauj pievienot jaunas sekcijas, elektrodam izdegot.
Loka krāsnī var izmantot vai nu maiņstrāvas (AC) vai līdzstrāvas (DC) barošanas avotus. Vidējā tērauda rūpnīcas loka krāsns darbojas ar 400 līdz 900 voltu spriegumu ar 44,000 60,000,000 ampēru vai lielāku spriegumu, ko piegādā no transformatoriem, kuru jauda ir aptuveni 60 80 300 voltu ampēri (300 MVA). Šāda veida loka krāsns stundā var saražot aptuveni XNUMX tonnas izkausēta tērauda. Loka krāsnis ir dažāda izmēra, sākot no mazām vienībām, ko izmanto pētniecības laboratorijās un kurās ir aptuveni mārciņa uzlādes, līdz masīvām tērauda rūpnīcu iekārtām, kas spēj izkausēt simtiem tonnu materiālu. Lielākās no šīm krāsnīm jauda pārsniedz XNUMX tonnas, un tās izmanto XNUMX MVA vai vairāk barošanas avotus.
Loka kausēšanas process ir diezgan vienkāršs. Kad krāsns bļoda vai pavarda ir piepildīta ar izejvielu, elektrodi tiek nolaisti, līdz tie saskaras ar lādiņu. Pēc tam tiek pielietota elektriskā strāva, parasti ar zemāku spriegumu, lai sāktu procesu. Strāvas plūsma caur lādiņu kopā ar izstarojuma enerģiju no loka paaugstina lādiņa siltumu līdz vietai, kur tas kūst. Kad lādiņš ir pilnībā izkusis, tā temperatūru un ķīmisko sastāvu pārbauda, izmantojot tālvadības zondes vai lances; ja viss ir pareizi, izkausēto metālu var izsist vai noliet.
Krāsnīs izmantotās izejvielas bieži tiek papildinātas ar čuguna, dedzināta kaļķa un dolomīta pievienošanu. Šīs piedevas veicina pareizu ķīmisko līdzsvaru izkausētajā tēraudā un veido virsmas izdedžus, kas izpeld piemaisījumus un izolē lādiņu. Loka krāšņu iekārtas piedāvā daudz lielāku elastību nekā citi krāšņu veidi; viņi var izmantot ekskluzīvu lūžņu materiālu piegādi, un to izlaidi var mainīt atbilstoši pieprasījumam. Loka krāsnis var arī ātri izslēgt un iedarbināt no jauna, kas nav domnas gadījumā. To uzstādīšana ir arī lētāka un patērē mazāk enerģijas uz tonnu gatavā produkta.