Электродуговая печь позволяет получить стандартные слитки с улучшенными показателями структуры и чистоты. Оборудование предназначено для обработки таких материалов: различные виды стали, чистые металлы и их сплавы. При этом конечная продукция обладает повышенной прочностью, что важно для использования в различных отраслях и сферах деятельности.
Электродуговые сталеплавильные печи применяются в авиационной, космической, атомной, медицинской, оборонной промышленности, а также в энергетической области. Процесс переплавки металлов происходит при очень высоких температурах. Электродуговые вакуумные печи отличаются большим разнообразием, имеют разную конфигурацию и технические характеристики.
Электродуговая вакуумная печь
Содержание:
- Электродуговая печь: принцип работы
- Электродуговые сталеплавильные печи - производительность
- Выплавка стали в электродуговых печах
Электродуговая печь: принцип работы
Принцип работы электродуговых печей связан с выделением тепла для дуги, что объясняется высоким скоплением электроэнергии. Это позволяет осуществлять выплавку металла при достаточно высокой скорости нагревания.
Схема работы электродуговой печи предполагает наличие трех ключевых этапов:
- Выплавка материала – сопровождается поглощением химических элементов, которые отрицательно сказываются на качественном составе получаемых слитков.
- Стадия окисления – сопровождается корректировкой уровня содержания вредных веществ.
- Восстановительный этап связан с удалением серных включений и изменением структуры материала в соответствии с заданными параметрами.
Электродуговая печь принцип работы
По виду все электродуговые печи разделяются на устройства постоянного и переменного тока. Каждый вид оборудования имеет свои особенности функционирования.
Оборудование постоянного тока применяется в металлургии и литейной промышленности. Внутри рабочей камеры дуга удерживается по центру, что обеспечивает длительный срок эксплуатации внутреннего огнеупорного слоя, высокой экономичности работы оборудования и повышению его производительности. Подобные устройства имеют следующую конструкцию:
- Наружный корпус.
- Внутренний слой из устойчивого к высоким температурам материала.
- Свод с электродом.
- Два электрода в поде камеры.
- Электромагниты в количестве 3 штук для изменения положения электрической дуги.
- Оборудование для контроля установки.
- Блок управления магнитами.
- Дополнительный источник тока (24 В).
За счет действия электромагнитов осуществляется удержание дуги в центре камеры. Установка их осуществляется с учетом величины отклонения по осям (не может превышать 120 градусов).
Работа устройств переменного тока связана с эффектом магнитного потока переменного типа, проходящего через внутренний замкнутый контур. Снаружи внутренняя камера находится в корпусе из стали с жаропрочными характеристиками. Рабочая полость заполняется металлом и необходимыми добавками, после чего сталь нагревается до необходимой температуры. В дальнейшем процесс выплавки проходит обязательные 3 этапа. Металл выпускается из печи посредством отдельного канала, после чего ток размыкается и готовый сплав разливается в ковши.
Электродуговые сталеплавильные печи – производительность
Сталеплавильные электродуговые печи разделяются на устройство прямого и косвенного действия. Каждый из этих видов оборудования имеет свое устройство и особенности функционирования. Рассмотрим подробнее.
В агрегатах с прямым типом действия образование дуги осуществляется непосредственно между проводником и слоем металла, который подвергается нагреву под воздействием тока. Наличие такого прямого контакта способствует быстрому испарению металла. Устройства отличаются увеличенной мощностью, работают при подключении трехфазного тока. Конструкции подходят для переработки металлов с тугой плавкостью в плотные слитки.
Производительность электродуговых сталеплавильных печей
Электродуговые печи косвенного действия получают дугу между соседними электродами, которые размещены непосредственно над плавильной поверхностью. Это обеспечивает наличие теплообмена между плавящимся составом и энергетическим источником. Процесс излучения вместе с явлением конвекции способствует нагреванию металла до требуемой для его плавки температуры. Устройства с косвенным принципом действия дополнительно оснащены таким оборудованием:
- Электропривод для подачи расходуемых электродов.
- Трансформаторная установка.
- Регулятор.
Подобные установки обладают незначительным уровнем испарения металла и образования угарных компонентов. Устройства широко используются для плавки цветных металлов, сплавов различного состава. Печи с косвенным действием обладают компактными размерами, не подходят для плавки некоторых видов металлов ввиду ограниченной мощности и объема рабочей камеры.
Отдельная категория оборудования – электродуговые печи сопротивления. Основная их особенность заключается в образовании дуги внутри плавящегося материала. Подобные установки не имеют механизма для изменения угла наклона. Устройства отличаются большой мощностью, способны работать при существенной величине тока. Предназначены для выплавки руды и ее восстановления.
Выплавка стали в электродуговых печах
Производство стали в электродуговых печах происходит за счет работы электродов расходуемого или нерасходуемого типов. Весь процесс осуществляется внутри рабочей камеры в вакуумной, разреженной среде. Для охлаждения нагревающихся элементов используется вода, что позволяет выполнять широкий спектр действий при значительных показателях температуры. Устройства, оснащенные электродами нерасходуемого типа, используются в лабораториях для изготовления малых слитков, что позволяет выполнять разнообразные анализы и исследования.
Агрегаты с расходуемым типом электродов широко распространены в промышленности. При эксплуатации таких установок осуществляются выплавка, восстановление, раскисление и кристаллизация. Под воздействием повышенных температур происходит удаление газовых примесей, которые значительно снижают качество получаемых слитков. В результате на выходе получается качественный продукт с минимальным содержанием газов и прочих включений.
Выплавка стали в электродуговых печах
Электродуговая плавильная печь обладает целым рядом достоинств:
- Обеспечивает выплавку шихты любого состава.
- Гарантирует быстрое нагревание металла.
- Позволяет регулировать температуру внутри.
- Благодаря эффекту раскисления металла сокращается процент посторонних примесей.
При переплавке создаются условия, которые способствуют снижению образования угара легирующих веществ. Благодаря этому снижается потеря металлов под влиянием высокотемпературного режима.
Электродуговые вакуумные печи подходят для расплавления металлов и сплавов из них. В результате получаются очень качественные слитки с незначительным, допустимым соотношением сторонних примесей. Производительность оборудования зависит непосредственно от качества агрегатов, поэтому лучше отдавать предпочтение проверенным производителям.