فرن القوس غير المباشر هو نوع من أفران القوس الكهربائي حيث يتم توليد الحرارة بواسطة قوس كهربائي يتم ضربه بين قطبين كهربائيين ولكنه لا يلامس مباشرة المادة التي يتم تسخينها. وبدلاً من ذلك، تنتقل الحرارة إلى الشحنة بشكل أساسي من خلال الإشعاع من القوس إلى السطح العلوي للشحنة، ثم من خلال التوصيل من السطح العلوي إلى الطبقات السفلية.
شرح تفصيلي:
-
تكوين القوس وتوليد الحرارة:
-
في فرن القوس غير المباشر، يكون المصدر الرئيسي للحرارة في فرن القوس غير المباشر هو القوس الكهربائي. يتم إنشاء هذا القوس بين قطبين كهربائيين، عادةً ما يكونان مصنوعين من مادة موصلة مثل الجرافيت أو الكربون. القوس نفسه عبارة عن تفريغ كهربائي عالي الحرارة يمكن أن يصل إلى درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف من الدرجات المئوية.آليات نقل الحرارة:
-
لا تلمس الحرارة المنبعثة من القوس الكهربائي المواد الموجودة داخل الفرن مباشرة. وبدلاً من ذلك، فإنها تشع إلى الخارج وتسخن السطح العلوي للشحنة. هذا الإشعاع هو آلية رئيسية لنقل الحرارة في أفران القوس غير المباشر. وبمجرد أن يتم تسخين السطح العلوي، يتم توصيل الحرارة من خلال المادة، مما يؤدي إلى تسخينها من أعلى إلى أسفل. وعملية التوصيل هذه أبطأ من التسخين المباشر ولكنها فعالة بالنسبة للمواد التي قد تتضرر من خلال التلامس المباشر للقوس.
-
المزايا والتطبيقات:
تعتبر أفران القوس غير المباشر مفيدة بشكل خاص للمواد التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة أو حساسة للتعرض المباشر لدرجات الحرارة العالية. فهي توفر بيئة أكثر تحكمًا في التسخين، وهو ما يمكن أن يكون حاسمًا في العمليات التي تحتاج إلى الحفاظ على التركيب الكيميائي للمادة أو الخصائص الفيزيائية. غالبًا ما تستخدم صناعات مثل تكرير المعادن ومعالجتها أفران القوس غير المباشر لهذه الأسباب.
مقارنة مع أنواع الأفران الأخرى:
