Дуговые печи прямого нагрева (или с зависимой дугой)

Дуговые печи косвенного нагрева (или с независимой дугой)

Дуга горит между электродами, передача тепла металлу происходит излучением (частично конвекцией и теплопроводностью). Очаг высокой температуры находится на некотором расстоянии от металла, поэтому угар и испарение последнего невелики. Кладка работает в очень тяжелых условиях. Более половины тепла, излучаемого дугой, сначала попадает на футеровку печи и, лишь отразившись от нее, достигает расплавленного металла.

Дуговые печи косвенного нагрева характеризует хорошее постоянство электрического режима и отсутствие бросков тока и коротких замыканий, возможность плавления металлов с низкой температурой кипения и плавления, а также сложность введения больших удельных мощностей и получения высоких температур расплавляемого металла, высокий удельный расход электроэнергии и огнеупоров.

Печи обычно малой емкости (до 1 т) и мощности (до 500 - 600 кВт), большей частью однофазные применяют для плавления цветных металлов на основе меди, магния, цинка и др., а также чугуна для фасонного литья.

К печам косвенного нагрева можно отнести дуговые нагреватели газа. Здесь дуга постоянного или переменного тока горит между электродами в потоке газа, нагревая последний до 10000 - 30000°С. Нагретый газ может быть ис­пользован для химических и металлургических целей (дуговые нагреватели га­за) для плавки, резки и сварки металлов, а также для напыления (рис. 12.2).

Плазматроны выполняют со стержневыми, трубчатыми или кольцевыми электродами, охлаждаемыми водой. Они могут работать при различных давлениях в дуговой камере вплоть до грубого вакуума. Характерным является сжа­тие дуги по оси газовой струи (газовая стабилизация), что обеспечивает резкое увеличение температуры в канале дуги и плазменной струи.

Дуга горит между электродами и расплавленным металлом, непосредст­венно нагревая последний (рис. 12.1, б).

Очаг высокой температуры (дуга) находится около металла, и испарение должно быть велико. Электроды оказывают экранирующее действие на свод и частично на стены, а поэтому здесь допустимы большие мощности и высокие температуры. Электроды стоят вертикально и лишь при наклоне работают на изгиб. Стало быть, они надежнее в употреблении, допускают большие рабочие токи.

Итак, дуговые печи прямого нагрева – это мощные крупные 3-фазные печи (W тр_. до 125000 кВА, емкость до 400 т), предназначенные для выплавки стали – т.е. для плавления тугоплавких металлов с высокой температурой испарения. Благодаря технологическим преимуществам в печах этого типа выплавляют почти все специальные стали, значительное количество конструкционных, большую часть стали для фасонного литья.

Электрический КПД этих печей значительно выше, чем для печей косвенного действия, удельный расход электроэнергии ниже (500−700 кВт×ч/т стали). Эти печи периодического действия.

В настоящее время основным направлением электрометаллургии стали является строительство ЭСПЦ со сверхмощными дуговыми печами с удельной мощностью трансформатора 500-1000 кВА/т и вместимостью 100 т и более. При этом восстановительный период плавки практически полностью осуществляется различными внепечными методами.

Дата добавления: 2014-01-04