November 7, 2025
DC 전기 활 오븐의 형성 및 구조
소개전기 활 오븐
전기弧炉 (電弧炉, 영어: electric arc furnace) 은 전기弧 (電弧) 에 의해 생성되는 강렬한 열을 이용하여 금속을 녹여 정제하는 금속공장이다..활 방출을 통해 전기 에너지는 효율적으로 전하를 가열하고 처리하는 데 필요한 열 에너지로 변환됩니다.높은 전력 밀도와 결합하여, 우수한 전열 효율, 그리고 오븐 대기 및 작동을 비교적 쉽게 제어하는 것은 활 오븐을 다재다능한 산업 도구로 만듭니다.그것은 특히 잘 난방 금속을 녹여 고품질 특수 재료를 생산하는 데 적합.
전기 활 오븐의 분류
산업용 활 오븐은 주로 활이 전하와 상호 작용하는 방법에 따라 세 가지 유형으로 분류됩니다.
1직사전지 오븐: 전극과 금속 전하 사이에 직사전지가 가해지며 직접적인 충돌을 통해 가열됩니다. 이 범주에 포함됩니다.
3단계 AC 철강공업 도 Arc Furnace
DC (동류) 전기 활 오븐
진공으로 사용 가능한 전극 활 오븐 (VAR)
2간접 활 오븐: 활은 두 개의 전극 사이에 형성되며, 전하는 활으로부터의 방사선으로 간접적으로 가열됩니다. 역사적으로 구리 합금에 사용됩니다.이러한 오븐은 높은 소음과 일관성 없는 녹음 품질과 같은 단점으로 인해 대체되었습니다..
3잠수 된 활 오븐 (SAF): 전극은 광석과 탄소의 부하에 부분적으로 묻혀 있으며 부하 자체 내에서 활이 발생하며 주로 철합 생산에 사용됩니다.
이 문서는 DC 전기 활 오븐의 형성과 구조에 초점을 맞추고 있습니다.
전기 활의 특성
전기弧 (電弧, 영어: electric arc) 은 가스 배열의 한 형태이며, 특히 자생 (자율 흥분) 배열이다. 주요 특징은 상대적으로 낮은 전압 하락 (십 볼트),극도로 높은 전류 밀도 (평방 센티미터당 수백 amper), 강렬한 빛의 방출, 그리고 매우 높은 온도에서 집중 된 열의 생성.
아크 오븐에서, 아크는 주로 가스의 전도 현상 (금속 증기 포함), 뜨거운 카토드 (전극 끝) 에서 온도 전자 방출에 의해 시작된다.가스가 전도성이 되기 위해서, 그것은 이온화되어, 양전하 이온과 음전하 전자 (또는 덜 일반적으로, 음전하 이온) 를 생성해야 합니다. 이 이온화, 준중립 상태의 물질은,양수와 음수가 균형을 이루는 경우, 플라즈마라고 불립니다. 따라서 활은 기본적으로 활 플라즈마입니다.
아크에서 가스 이온화 메커니즘
활 플라즈마를 유지하는 데 필요한 이온화는 여러 메커니즘을 통해 생성됩니다.
1충돌 이온화 (원리 메커니즘): 뜨거운 카토드에서 방출되는 고에너지 전자는 전기장으로 가속됩니다. 이 전자들이 중립 가스 분자와 충돌하면,그들은 다른 전자를 떨어뜨리기 위해 충분한 에너지를 전송할 수 있습니다., 양성 이온과 추가적인 자유 전자를 생성합니다.
2열 이온화: 활 기둥 안의 극도로 높은 온도에서 가스 분자와 원자는 상당한 운동 에너지를 가지고 있습니다.이 에너지 입자들 사이의 충돌은 직접적으로 이온화를 일으킬 수 있습니다..
3광 이온화: 원자는 고 에너지 광자를 흡수하고 이온화 될 수 있습니다. 현존하는 동안, 이것은 일반적으로 2차 이온화 경로입니다.
4현장 유도 (바람) 이온화: 이것은 연쇄 반응 과정이다. 처음에는 이온화된 입자 (전자 및 이온) 가 전기장에 의해 가속화되어 운동 에너지를 얻는다.그 후 중립 입자와 충돌할 때, 그들은 더 이상 이온화를 일으켜 새로운 전하 입자를 생성합니다.더 많은 충돌과 이온화로 이어집니다..
이 과정 의 효율성 은 전기장 강도 와 입자의 평균 자유 경로 에 달려 있다. 더 강한 필드 는 더 많은 에너지 를 공급 한다.더 긴 평균 자유 경로 (가스 밀도/실공 조건이 낮고 전자의 크기가 작기 때문에 유리하다) 는 입자가 충돌하기 전에 더 높은 에너지로 가속되도록 한다, 이온화 확률을 증가. 전자, 그들의 작은 질량과 크기 때문에, 현장 유도 이온화에서 지배적인 역할을 합니다.
이온화 균형
안정된 아크 내에서 동적 균형이 존재한다는 것을 주목하는 것이 중요합니다.연속적인 이온화 과정 (전하 입자의 생성) 은 반대의 재조합 과정 (긍정 이온과 전자가 중립 입자를 형성하기 위해 재조합되는 경우) 에 의해 균형 잡힌다이 평형은 주어진 운영 조건 하에서 활 플라즈마 내에서 안정적이고 특수한 이온화 정도를 유지합니다.
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