Отличительные черты электродуговой печи

Просмотров: 2617

Промышленная печьЭлектродуговая печь — оборудование, предназначенное для плавки металлов или других материалов. Плавка материалов осуществляется теплотой, которая выделяется электрической дугой. В металлургии эти устройства пользуются огромным спросом и зарекомендовали себя как надежное и незаменимое оборудование, необходимое для плавки металла.

Эти печи способны вмещать в себя от 0.5 до 400 тонн переплавляемого материала. Футеровка разделяется на:

  • основную — осуществляется метод переплавки металла на шихте, получаемой из отходов металла;
  • кислую — метод плавки металла с применением окисления примесей на шихте из углерода.

По методу погрузки материала электродуговые печи разделяются на такие:

  • с погрузкой материала сверху;
  • с погрузкой материала через рабочее боковое окно.

Печи, имеющие рабочее окно, преимущественно небольшие, а загрузка возможна при помощи завалочной машины или лотков. В особых случаях загрузка металла осуществляется вручную с помощью лопат. Такие печи обладают упрощенной конструкцией, если сравнивать с печами с погрузкой металла сверху.

Наиболее эффективной считается дуговая печь с погрузкой сверху, несмотря даже на сложную конструкцию, при которой необходимо поднимать и отводить в сторону свод. Погрузка шихты осуществляется в один прием, загрузка длится от 3 до 6 минут. Загрузка металла осуществляется специальной корзиной. При загрузке металла сверху экономится электроэнергия, а также лучше заполняется объем. Облегчается труд, что позволяет направить энергию сотрудников на другие задачи.

Преимущества механизированных печей

Механизированные устройства с погрузкой материала бывают следующих видов:

  • дуговая печь, имеющая выкатываемый корпус;
  • электродуговая, имеющая откатываемый свод;
  • с поворотным сводом.

Устройство конструкцииПечи с выкатываемым корпусом имеют крепление свода на неподвижном портале. Свод откатывается гидравлическим цилиндром. Печи, имеющие откатывающий свод, снабжены неподвижным корпусом, а свод подвешен к мосту вместе с электрододержателями. Для свода продумано перемещение по рельсам, установленным по сторонам.

В последнее время самыми известными и удобными являются печи, имеющие в своей конструкции поворотный свод. При наличии определенных механизмов свод поднимается на расстояние 150-200 мм над поверхностью корпуса и поворачивается в одну из сторон на 95-110 градусов.

Преимущества печей, имеющих поворотный свод:

  • небольшой вес;
  • части конструкции способны перемещаться;
  • удешевление конструкции;
  • отсутствие механических сотрясений, которые возникают при подъеме свода.

От объема будет зависеть мощность трансформатора, от которого осуществляется электропитание, а также размеры, влияющие на рабочее пространство, и необходимый диаметр электродов.

Принцип работы дуговой печи

Принцип работы основан на осуществлении отражения тепла, которое выделяется электрической дугой. При этом процессе происходит аккумуляция расплава. Горение электродов печи возможно благодаря их сведению. Они постепенно сгорают и выделяют требуемое количество тепла.

Сгорание электродов можно поддерживать как в ручном режиме, так и в автоматическом. Для переключения режима управления сгорания электродов необходимо переключить выключатель на щите управления и выбрать ручной режим или автоматический. Электроды подаются в электродуговые печи через специальные торцевые отверстия, которые встроены в печь. Схема работы показана на рисунке.

Плавка металла делится на три основных периода:

  • плавка шихты;
  • период окисления металла;
  • период восстановления.

Во время плавки шихты образуется шлак, который необходим для защиты металла от насыщения различными газами. Еще при этом процессе происходит поглощение таких ненужных для металла веществ, как сера и фосфор.

Схема печиДалее в периоде окисления обязательно нужно, чтобы содержание фосфора в металле было не более 0.015%. Затем необходимо снизить в металле количество азота и водорода. После происходит окисление углерода для уменьшения его количества до необходимого для формирования стали. Дальше происходит нагревание металла до температуры от 120 до 130 градусов выше температуры ликвидуса. Для процесса окисления металла используется окалина или кислород в виде газа.

В течение восстановительного периода нужно произвести удаление серы из металла. Затем необходимо довести состав стали до идеального. Производится коррекция температуры.

Характеристика электродов

Подвод тока осуществляется при помощи 3 цилиндрических электродов. Материал, из которого изготовлены электроды, должен хорошо проводить ток и выдерживать очень высокие температуры. Материал электрода должен быть прочным и иметь высокое сопротивление к воздействию окисления. Электроды не должны разрушаться от воздействия собственного веса во время наклонения печи и во время впуска или выпуска металла. Такие характеристики имеют в основном электроды, сделанные из углерода: графитированные или угольные.

Электроды угольные (сделанные из термоантрацита или из обычного антрацита, кокса, графита) широко используются в печах с небольшой емкостью до 5 тонн, а графитированные — в печах больших и средних объемов. Для производства графитированных электродов используют малозольные, качественные сорта кокса.

Технология изготовления угольных электродов состоит в обжигании материалов до температуры 1300°С. Изготовление графитированных подобна технологии углеродных. Для получения графитных электродных кристаллов необходимо произвести длительный обжиг при температуре 2500°С.

Преимущества графитированных:

  • небольшое электросопротивление, благодаря чему возможен пропуск высокоплотного тока;
  • можно подавать намного большую мощность;
  • лучшее противодействие окислению.

Электроды имеют в своей конструкции торцы, в которых установлено отверстие, имеющее резьбу или ниппельное гнездо. Благодаря этому гнезду становится возможным соединение отдельных секций. Это соединение помогает решить проблему потери электрода при сгорании, которые возможны в виде огарков. В это гнездо наращивается секция нового электрода. В печах больших объемов расход электродов составляет от 5.5 до 6 килограмм на одну тонну стали, а угольных — от 13 до 15 килограмм на одну тонну стали. Графитированные намного дороже, чем угольные.

Электрооборудование дуговой печи включает в себя высоковольтный кабель, через который при соединении с воздухом проходит ток через дроссель и переключатель напряжения тока на первичную обмотку трансформатора. С этой обмотки ток идет на вторичную, а затем идет к электродам.

Опрос

Для чего вам нужна печь?

Результаты

Загрузка ... Загрузка ...
Оцените статью:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 голосов, оценка: 1,00 из 5)
postratings Загрузка...
Top