elektrisk industriovn

Når elektrisk strøm passerer en leder, utvikles det varme. Ved indirekte motstandsoppvarming utvikles varmen i særskilte heteelementer, som er laget av et materiale hvis resistans og tverrsnitt er avpasset slik at man får en passende effektavgivelse per overflateenhet ved en hensiktsmessig spenning.

Det mest brukte materiale er kromnikkel, som kan brukes opp til cirka 1000 °C. For høyere temperaturer brukes spesiallegeringer, edle metaller, silisiumkarbid, molybdensilisid. Dersom oksygen holdes borte, kan grafitt anvendes helt opptil 2500 °C.

Ved direkte motstandsoppvarming lar man strømmen gå gjennom selve emnet eller chargen, slik at varmen utvikles der. Chargen må da ha en passende ledningsevne. Jernskrap kan smeltes på denne måten, og koks kan foredles til grafitt i sjaktovner med direkte motstandsoppvarming.

Induktiv oppvarming er en avart av direkte motstandsoppvarming, karakterisert ved at strømmen genereres i emnet eller chargen ved hjelp av et vekslende magnetfelt. Godset som skal varmes, må ha god elektrisk ledningsevne.

Ved lavfrekvensovner må chargen utformes som en lukket ring som danner en kortsluttet sekundærspole i en slags transformator (renneovner). Ved høyere frekvenser går primærstrømmen gjennom en spole, og oppvarmingen skjer via virvelstrømstap i chargen. Ved særlig høye frekvenser dannes det meste av varmen i godsets overflate, såkalt skinneffekt.

Induktiv oppvarming brukes til smelting av metaller og oppvarming av arbeidsstykker for herding og slaglodding.

Høyfrekvens-oppvarming beror på at godset anbringes i et elektrisk felt, der polariteten skifter med frekvens i megahertz-området. Varmeutviklingen skyldes de dielektriske tap. Metoden brukes for elektriske isolatorer og halvledende materialer. Den brukes for eksempel til sveising av plast og tørking av limfuger.

En videreutvikling er «radargrillen» (mikrobølgeovn) for hurtigoppvarming av mat o.l. Her genereres elektromagnetiske bølger som absorberes av godset og utvikler varme på grunn av de dielektriske tap.

Gasser som blir tilstrekkelig varme, og dermed ionisert, får høy ledningsevne og kan varmes ytterligere ved strømgjennomgang. Prinsippet for gassledning er velkjent fra den elektriske lysbue (f.eks. Richard Birkeland og Sam Eydes lysbueovn).

I plasmabrennere varmes strømmende gass til meget høye temperaturer ved strømgjennomledning, eller induktivt. Temperaturer fra 5000 til 50 000 °C kan oppnås.

Plasmabrennere brukes ved sveising og skjæring av metaller.

Med strålevarme i industrien tenker en gjerne på varmekilder som overfører varmen via stråling som absorberes av godset mens luften omkring er kjøligere. Utstrålingen øker med fjerde potens av den absolutte temperatur.

Det er to hovedtyper av strålevarmeovner, de som arbeider med heteelementer på 800–1000 °C, og elementer i form av lamper med en wolframtråd ved ca. 2500 °C, som gir mer kortbølget varmestråling.

En viktig anvendelse av strålevarme er hurtigtørking av lakk og brennlakkering, for eksempel i bilindustrien. I laboratoriestråleovner fokuseres solenergi eller energi fra en glødetråd ved hulspeil mot et lite punkt, og man kan oppnå meget høy temperatur.

Lysbueoppvarming anvendes i metallurgiske prosesser. Det dannes da en lysbue mellom karbonelektroder, innbyrdes eller mellom disse og chargen. Varmen utvikles dels som motstandsvarme i godset, men det meste overføres som strålingsvarme direkte fra lysbuen eller via ovnshvelvet. Elektrodene fremstilles av grafitt eller kull, rene eller blandet med fyllstoffer.

Kontinuerlige elektroder (søderbergelektroder), oppfunnet av nordmannen Wilhelm Søderberg og benyttet over hele verden, består av elektrodemasse stampet sammen i sylindriske mantler av tynne jernplater. Etter som elektrodene forbrukes i ovnen, påsveises nye seksjoner. Massen smeltes til en hard, kompakt enhet rett over smelten.