طريقة الصهر القوسي هي عملية تعدين كهروحرارية تستخدم الطاقة الكهربائية لتوليد قوس كهربائي بين الأقطاب الكهربائية أو بين القطب والمادة المراد صهرها. وتتميز هذه الطريقة بقدرتها على تحقيق درجات حرارة عالية للغاية، تصل عادةً إلى 3000 درجة مئوية، وهي كافية لصهر مجموعة متنوعة من المعادن، بما في ذلك المعادن التفاعلية والحرارية.
المبدأ والتشغيل:
تبدأ عملية صهر القوس الكهربائي بتحويل الجهد العالي إلى جهد منخفض ولكن تيار عالٍ بواسطة محول، وعادةً ما يستخدم مدخلات 220 فولت أو 380 فولت. وتؤدي الدائرة القصيرة اللحظية للقطبين الموجب والسالب إلى تشغيل القوس، وهي ظاهرة تفريغ ذاتي الاستدامة تحافظ على الاحتراق المستقر دون الحاجة إلى جهد عالي مستمر. ويستخدم هذا القوس، الذي تصل درجة حرارته إلى ما يقرب من 5000 كلفن لصهر القطب أو المادة المعدنية.
-
أنواع الصهر بالقوس الكهربائي:إعادة الصهر بالقوس الهوائي (VAR):
-
يتم إجراء هذه الطريقة في ظروف خالية من الخبث والفراغ. يتم صهر القطب المعدني بسرعة بواسطة قوس التيار المستمر ثم يعاد توحيده في قالب نحاسي مبرد بالماء. تعمل هذه العملية على صقل المعدن وتنقيته وتحسين بنيته البلورية وأدائه.الصهر بقوس البلازما:
-
تستخدم هذه التقنية غازاً مستثاراً كهربائياً، مثل الهيليوم أو الأرجون، لصهر المعادن في غرفة محكمة الغلق تحت جو خامل. وهي فعالة بشكل خاص للمعادن التفاعلية والحرارية وتوفر تحسينات كبيرة في خصائص السبائك التقليدية.الصهر بالقوس الهوائي غير الذاتي الاستهلاك:
تستخدم هذه الطريقة قطبًا كهربائيًا نحاسيًا مبردًا بالماء بدلًا من القطب الكهربائي القابل للاستهلاك، مما يساعد في التحكم في التلوث الصناعي. وتستخدم على نطاق واسع لصهر التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، مما يلغي الحاجة إلى أقطاب الضغط واللحام.التطبيقات والمزايا:
يُستخدم الصهر بالقوس الكهربائي في مختلف العمليات المعدنية، بما في ذلك الصهر في الموقد، وتوحيد الخردة، وإنتاج السبائك، والألواح، والمساحيق. وتشمل مزايا الصهر بالقوس الكهربائي القدرة على صهر المعادن ذات درجة الانصهار العالية، وإنتاج معدن نظيف مصبوب عن طريق إزالة الشوائب، وإمكانية إعادة تدوير المواد. وبالإضافة إلى ذلك، تسمح الطريقة غير المستهلكة ذاتيًا بفترات مكوث أطول للقوس على المادة، مما يؤدي إلى تجانس أفضل لتكوين السبيكة واستخدام مواد خام ذات أحجام وأشكال مختلفة.
