4.0 Ugnstyper

• Smältugnar
• Värmugnar
• Värmebehandlingsugnar

Det finns två huvudtyper för skrotsmältning (Figur 18):

Ljusbågsugnar
Energin för smältningen utvecklas i ljusbågarna som bildas mellan elektroderna (normalt tre stycken) och mellan elektroderna och skrotet. Ugnsstorlekar för smältning av mer än 100 ton skrot finns. Smältningen sker satsvis.

Induktionsugnar
Induktionsugnarna har kraftiga magnetspolar, som arbetar med växelspänningar. Dessa åstadkommer växlande virvelströmmar i skrotet. Strömmarna ger upphov till en kraftig uppvärmning av skrotet så att det smälter. Även denna ugnstyp arbetar satsvis.

Värmugnarna värmer materialet inför till exempel en valsning eller en smidesoperation. Ugnarna kan ha många olika utföranden, men alla som värmer ämnen till ett efterföljande valsverk arbetar kontinuerligt (Figur 19).

Vanliga typer är stegbalksugn, där ämnena ligger med ett visst mellanrum och lyfts steg för steg genom ugnen av lyftbalkar, så kallade stegbalkar, eller genomskjutningsugn, där ämnena skjuts i en obruten sträng genom ugnen av en inskjutningsanordning. Valsverksugnarna är i regel bränsleeldade (gasol, olja eller koksugnsgas).

Smidesugnar kan vara bränsleeldade eller elektriskt värmda (ofta induktionsugnar vid mindre ämnesstorlekar), Figur 20. Ugnar som värmer stora ämnen till en smidespress arbetar ofta satsvis.

Temperaturnivåer för värmugnarna är normalt 1050°C till över 1200°C. Ugnarna är oftast utförda med flera temperaturzoner.

Värmebehandlingsugnarna värmer materialet enligt ett visst ”temperaturprogram”, så att materialets struktur och egenskaper förändras på önskat sätt. Ugnarna kan vara utförda som skyddsgasugnar (innehållande skyddsgas) för att förhindra till exempel avkolning eller med speciell skyddsgas, som till exempel ger uppkolning av ämnesytan.

Värmebehandlingsugnarna arbetar med lägre temperaturnivåer än värmugnarna. Normala temperaturnivåer är 200°C till 1100°C. Ugnarna kan vara kontinuerliga med utförande liknande värmugnarna, men där transporten ofta sker med hjälp av vattenkylda rullar genom ugnen, eller satsvisa. Den satsvisa ugnen kan till exempel vara en så kallad vagnugn, där materialet körs in i ugnen på en vagn.

Andra typer av satsvisa värmebehandlingsugnar är klockugnarna. Dessa har en ugnskropp i form av en så kallad klocka som lyfts över den materialstapel som skall värmebehandlas. Två klockor utnyttjas över varandra varvid skyddsgas ofta cirkuleras genom den inre där materialet ligger. Denna ugsntyp kan vara bränsleeldad eller elvärmd.

För speciella processer används ibland också en ugnstyp som är vakuumtät. Sedan chargen har lagts in i ugnen evakuerar man den ursprungliga ugnsatmosfären. Vissa komponenter kan då avgå i gasform från chargen.

Övervägande delen av värmebehandlingsugnarna är elvärmda eftersom de ej avger avgaser, har högre verkningsgrad, lägre ugnsslitage, enklare reglering och övervakning. Inom varje grupp finns en mängd olika utförande på ugnarna.