Forno ad arco elettrico

Il forno ad arco elettrico, noto anche come forno elettrico ad arco o forno elettrico a resistenza, è utilizzato principalmente per la riduzione e la fusione di minerali, agenti riducenti carboniosi e altri materiali di carica. Produce principalmente leghe ferrose come ferrosilicio, ferromanganese, ferrocromo, ferrotungsteno e leghe di silicio-manganese, ed è un importante materiale industriale nell’industria metallurgica, oltre che una materia prima per la produzione di carburo di calcio e altri prodotti chimici.

I principali componenti del forno ad arco elettrico sono: il trasformatore di forno, il sistema di rete corta, il sistema degli elettrodi, la struttura del forno, il sistema di raffreddamento ad acqua, il sistema di caricamento e il sistema di depurazione dei fumi.

Il processo di fusione nel forno ad arco elettrico si svolge secondo il seguente schema:

Innanzitutto, si introduce la miscela da fondere nel forno ad arco elettrico e si fa passare aria all’interno, riscaldando così la miscela. Quando la temperatura interna della miscela raggiunge un valore sufficientemente elevato, essa viene trasformata in composti di tantalio; mediante elettrolisi si procede alla liberazione del metallo, estraiendo i minerali dai composti di tantalio e conseguendo così l’obiettivo della fusione. La miscela da fondere e i minerali ottenuti dall’elettrolisi vengono nuovamente riscaldati all’interno del forno, proseguendo il processo di fusione. Una volta regolati adeguatamente il flusso d’aria e la temperatura, quando si raggiunge il punto critico di riduzione delle sostanze radioattive, si ottiene un minerale con una concentrazione significativamente più bassa. Al termine del riscaldamento, il prodotto della fusione viene raffreddato fino a temperatura ambiente, quindi estratto e conservato nel magazzino destinato alla lavorazione.