Ένας φούρνος τόξου, επίσης γνωστός ως φούρνος ηλεκτρικού τόξου (EAF), είναι μια εγκατάσταση που χρησιμοποιεί ηλεκτρικό τόξο για τη θέρμανση υλικών, συνήθως μετάλλων, στο σημείο τήξης. Ένας τυπικός φούρνος τόξου λιώνει το υλικό, ή «φορτίζει» όπως είναι γνωστό, περνώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του φορτίου μέσω ενός συνόλου ηλεκτροδίων. Ένας συνδυασμός της θερμότητας που παράγεται από το πέρασμα του ρεύματος και του τόξου στην επιφάνεια φόρτισης λιώνει το υλικό. Τα EAF βρίσκονται σε εργαστήρια έρευνας και οδοντικών προσθετικών, χυτήρια χυτοσιδήρου και εργοστάσια παραγωγής χάλυβα και μπορεί να έχουν εσωτερική χωρητικότητα που κυμαίνονται από μερικές λίβρες έως 400 τόνους ή περισσότερο. Οι φούρνοι τόξου έχουν αρκετά διακριτά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τύπους κλιβάνων.
Ένας φούρνος ηλεκτρικού τόξου αποτελείται συνήθως από ένα κέλυφος με πλευρικά τοιχώματα και ένα κύπελλο στο κάτω μέρος. Ένα ανασυρόμενο τμήμα οροφής, μέσω του οποίου κατεβαίνουν τα ηλεκτρόδια γραφίτη, καλύπτει τον κλίβανο. Το τμήμα μπολ του κελύφους είναι επενδεδυμένο με ένα στρώμα από πυρίμαχο υλικό γνωστό ως εστία. Η βρύση ή το στόμιο που χρησιμοποιείται για την αποστράγγιση του λιωμένου μετάλλου τοποθετείται είτε στο πλάι του κελύφους είτε στο κάτω μέρος του μπολ. Τα ηλεκτρόδια είναι γενικά στρογγυλά σε διατομή και αποτελούνται από τμήματα με σπείρωμα που επιτρέπουν την προσθήκη νέων τμημάτων καθώς το ηλεκτρόδιο καίγεται.
Σε έναν κλίβανο τόξου μπορούν να χρησιμοποιηθούν πηγές ενέργειας είτε εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) είτε συνεχούς ρεύματος (DC). Ο μέσος κλίβανος τόξου εργοστασίου χάλυβα λειτουργεί με τροφοδοσία 400 έως 900 volt στα 44,000 αμπέρ ή περισσότερο που παρέχεται από μετασχηματιστές με ονομαστικές τιμές περίπου 60,000,000 βολτ-αμπέρ (60 MVA). Ένας κλίβανος τόξου αυτού του τύπου μπορεί να παράγει περίπου 80 τόνους τηγμένου χάλυβα την ώρα. Οι κάμινοι τόξου κυμαίνονται σε μέγεθος από μικρές μονάδες που χρησιμοποιούνται σε ερευνητικά εργαστήρια που κρατούν περίπου μια λίβρα φορτίου έως τεράστιες εγκαταστάσεις χαλυβουργικών εγκαταστάσεων ικανές να λιώσουν εκατοντάδες τόνους υλικού. Οι μεγαλύτεροι από αυτούς τους κλιβάνους έχουν χωρητικότητα άνω των 300 τόνων και χρησιμοποιούν τροφοδοτικά ισχύος 300 MVA ή περισσότερο.
Η διαδικασία τήξης τόξου είναι αρκετά απλή. Μόλις το μπολ ή η εστία του κλιβάνου γεμίσει με πρώτη ύλη, τα ηλεκτρόδια χαμηλώνονται μέχρι να έρθουν σε επαφή με το φορτίο. Στη συνέχεια εφαρμόζεται το ηλεκτρικό ρεύμα, συνήθως σε χαμηλότερες τάσεις για να ξεκινήσει η διαδικασία. Η ροή ρεύματος μέσω του φορτίου σε συνδυασμό με την ενέργεια ακτινοβολίας από το τόξο αυξάνει τη θερμότητα που φορτίζεται σε ένα σημείο όπου λιώνει. Μόλις το φορτίο λιώσει τελείως, η θερμοκρασία και η χημική του σύσταση ελέγχονται μέσω απομακρυσμένων ανιχνευτών ή λόγχης. Εάν όλα είναι σωστά, το λιωμένο μέταλλο μπορεί να χτυπηθεί ή να χυθεί.
Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στους κλιβάνους συμπληρώνονται συχνά με την προσθήκη χυτοσιδήρου, καμένου ασβέστη και δολομίτη. Αυτά τα πρόσθετα προάγουν τη σωστή χημική ισορροπία στον τετηγμένο χάλυβα και σχηματίζουν επιφανειακή σκωρία που επιπλέει έξω τις ακαθαρσίες και μονώνει το φορτίο. Οι εγκαταστάσεις κλιβάνων τόξου προσφέρουν πολύ μεγαλύτερη ευελιξία από άλλους τύπους κλιβάνων. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν αποκλειστική προμήθεια παλιοσίδερων και η παραγωγή τους μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη ζήτηση. Οι φούρνοι τόξου μπορούν επίσης να κλείσουν γρήγορα και να επανεκκινηθούν, κάτι που δεν συμβαίνει με τους υψικάμινους. Είναι επίσης φθηνότερα στην εγκατάσταση και χρησιμοποιούν λιγότερη ισχύ για τη λειτουργία τους ανά τόνο τελικού προϊόντος.