Lysbueovn

Et skjematisk tverrsnitt gjennom en lysbueovn. Tre elektroder er ført ned til en smelte (gullfarget) i en beholder med en tappetut til venstre og et bevegelig tak øverst.

Av .
Lisens: CC BY SA 3.0

Lysbueovn er en elektrisk industriovn som varmer opp materialer ved hjelp av en elektrisk lysbue. Ovnen blir mye brukt til behandling av resirkulert skrapjern, men er også kjent for å inngå som en viktig komponent i Birkeland-Eydes metode.

Teknologien med å smelte jern ved hjelp av en elektrisk lysbue ble utviklet i Storbritannia på begynnelsen av 1800-tallet, og den første vellykkede lysbueovnen kom i drift i 1888. Ovnen finnes i ulike skalaer fra ovner som brukes til produksjon av stål og støpejernsprodukter med ladninger (materiale som skal varmes opp) i størrelsesorden 400 tonn, til små ovner beregnet for forskningsformål med en kapasitet på bare noe få gram.

Virkemåte

I en lysbueovn blir ladningen (gjelder materialet som skal varme opp, og må ikke forveksles med en elektrisk ladning) direkte utsatt for en lysbue fra en elektrisk strøm som går gjennom ladningen. Lysbueovn skiller seg dermed fra en induksjonsovn der ladningen varmes opp med virvelstrøm.

En elektrisk lysbueovn som brukes til metallproduksjon består av en ildfast, foret beholder. Beholderen er dekket med et tak som kan heves og senkes. Gjennom taket går én eller flere grafittelektroder. Overføring av elektrisk energi til metallet skjer når grafittelektroder senkes ned i ovnen. Det dannes da en elektrisk forbindelse slik at det kan gå en strøm gjennom metallet og mellom elektrodene. En lysbue oppstår når elektrodene justeres til riktig posisjon.

Selve smelteprosessen går svært fort, og drift av en lysbueovn krever derfor tilgang til et elnett med en høy kapasitet.

Energieffektivitet

Den teoretisk nedre grense for å smelte ett tonn skrapjern er 1,09 gigajoule (GJ). For å produsere ett tonn stål med en lysbueovn går det med fra 360 kWh til 600 kWh (1,3–2,2 GJ). Med andre produksjonsmetoder, som ved bruk av masovner, er det beregnet at energiforbruket i gjennomsnitt er rundt 20 GJ per tonn. Lysbueovn er således en svært energieffektiv produksjonsmetode, men forutsetter rikelig tilgang på elektrisk energi og store strømstyrker.

Bruk av lysbueovn til stålproduksjon gir også et lavere klimagassutslipp enn det som er gjennomsnittet med konvensjonelle metoder. For å produsere stål med bruk av ordinære masovner avgis typisk 2,9 tonn CO₂ per tonn produsert stål. Avhengig av av skrapjernets sammensetning kan utslippene med bruk av lysbueovn i beste fall reduseres til 0,6 tonn CO₂ per tonn produsert stål.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg