Ссылки по теме
-
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
/ Нормативный документ от 9 февраля 2007 г. в 02:14 -
Библия электрика
/ Нормативный документ от 14 января 2014 г. в 12:32 -
Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ. Том 10
/ Нормативный документ от 2 марта 2009 г. в 18:12 -
Кабышев А.В., Тарасов Е.В. Низковольтные автоматические выключатели
/ Нормативный документ от 1 октября 2019 г. в 09:22 -
Правила устройства воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами
/ Нормативный документ от 30 апреля 2008 г. в 15:00 -
Князевский Б.А. Трунковский Л.Е. Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок
/ Нормативный документ от 17 октября 2019 г. в 12:36 -
Маньков В.Д. Заграничный С.Ф. Защитное заземление и зануление электроустановок
/ Нормативный документ от 27 марта 2020 г. в 09:05
Устройство электродуговой печи
Независимо от конструктивных особенностей все дуговые печи устроены практически одинаково. Тепловые сталеплавильные агрегаты состоят из таких основных элементов:
- механическое устройство;
- электрический отдел;
- автоматизированное управление системой;
- приспособление для подачи в рабочую часть материалов;
- емкость, в которой осуществляется плавка;
- система удаления отходов;
- газоочистка.
Цилиндрической формы корпус печи включает в себя разъемные части – кожух и днище. Каркас имеет высокую устойчивость к значительным температурным воздействиям.
Конструкция имеет держатели, в которые устанавливаются графитированные электроды. К ним подсоединены подающие электроэнергию кабели. В процессе работы печи между электродами образуется постоянная дуга. Благодаря ей в устройстве возникают температура, которая обеспечивает плавку металлов.
Как выглядит электродуговая печь
К закрытом корпусе печной конструкции встроены приборы, предназначенные для автоматического управления всей системой. Контроль процесса плавки осуществляется с помощью дверок. Для удаления шлаков в каркасе находится несколько полостей. Через них также осуществляется внос различных добавок для корректировки состава металла.
Погрузка шихты в печь может осуществляться через рабочее окно или сверху. Устройства с подачей материала через специальный проем обычно небольшого размера. Загружать металлический лом в такие агрегаты модно ручным способом с помощью широкой лопаты.
Печи с верхней подачей шихты – это более мощные и габаритные устройства. Они имеют достаточно сложную конструкцию. Механизм устройства может быть трех видов:
- поворотный свод;
- выкатывающийся корпус;
- откатываемый свод.
Наиболее распространены дуговые агрегаты с поворотным механизмом.
Сфера применения
Первые дуговые печи изобрели еще в девятнадцатом веке. Использовались они для выплавки металлов. Со временем оборудования существенно усовершенствовали. На сегодняшний день дуговые печи стали незаменимыми в металлургической промышленности.
Процесс переплавки стали в дуговых печах осуществляется за счет высокого температурного режима, который достигается посредством электрической дуги. Таким образом, происходит преобразование энергии электрической в тепловую.
Благодаря высоким техническим характеристикам дуговые печи применяют для создания различных сплавов, которые используют в своих нуждах оборонные и авиационные структуры. С помощью такого теплового оборудования можно получить однородные сплавы любых металлов.
Некоторые виды дуговых печей используют для определения физико-химических анализов. Такие исследования в основном проводятся для выявления количества составляющих различных материалов.
Печь — сопротивление — косвенное действие
Печи сопротивления косвенного действия являются наиболее массовыми и разнообразными электропечами и находят широкое применение во всех отраслях промышленности.
Печи сопротивления косвенного действия подключаются непосредственно к трехфазной сети напряжением 380, 660 В или к понижающим электропечным трансформаторам. Коммутационная аппаратура управления и автоматического регулирования устанавливается в специальных щитах управления.
От печей сопротивления косвенного действия принципиально отличаются печи прямого нагрева, в которых нагреваемое изделие непосредственно подключается к сети через понижающий трансформатор. Таким способом можно нагревать относительно длинные однородные изделия с одинаковым сечением ( прутки, трубы, проволоку, ленту), поскольку лишь в этих случаях обеспечивается равномерный нагрев. Наиболее широко он используется для нагрева заготовок под ковку, высадку, оттяжку, закалку.
В отличие от печей сопротивления косвенного действия в установках и печах прямого нагрева преобразование электрической энергии в тепловую происходит непосредственно в нагреваемом теле, включенном в цепь тока.
В соответствии с этим печи сопротивления косвенного действия могут быть разделены на печи с преимущественно радиационным или конвективным режимом тепловой работы.
Электрическая печь. |
В химической промышленности наиболее распространено нагревание в эле к-трических печах сопротивления косвенного действия, а также индукционное нагревание, в частности нагревание диэлектриков токами высокой частоты.
Расчет температурного поля по объему пластинчато-ребристого теплообменника при пайке его в печи сопротивления косвенного действия необходим для отработки оптимальных режимов его нагрева при пайке, предотвращающих тепловую деформацию тонкостенных элементов. Такой расчет сводят к расчету сплопиюго тела конечных размеров AXBxL с эквивалентными коэффициентами тепло — и температуропроводности, приведенной плотности и единицы массы теплообменника.
Электрические печи сопротивления делятся на печи косвенного и прямого действия. К печам сопротивления косвенного действия относятся также электродные соляные ванны.
В печной камере электрической печи происходит преобразование электрической энергии в тепловую. В печах сопротивления косвенного действия электрическая энергия превращается в тепловую в нагревательных элементах, размещаемых внутри печной камеры. В печах сопротивления прямого действия электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самой загрузке, через которую протекает электрический ток.
Зависимость расхода электроэнергии на разогрев 3 — т дуговой сталеплавильной печи от времени ее простоя.| Изменение мощности ( а и температуры ( б печи при двухпозиционном регулировании печи сопротивления. |
Печи сопротивления в большинстве случаев имеют коэффициент мощности, равный единице. Исключение составляют главным образом аппараты и печи прямого нагрева, у которых наличие понизительных трансформаторов и иногда токоподводов на большие токи приводит к снижению коэффициента мощности. То же может иметь место и в случае печей сопротивления косвенного действия, если они снабжаются понизительными и регулировочными трансформаторами. Но это не вызывает затруднений, так как обычно в этих случаях имеют дело с небольшими мощностями.
Как правило, футеровка электрической печи состоит из двух элементов: огнеупорной части и тепловой изоляции. В различных типах печей роль этих двух элементов футеровки различна. В индукционных плавильных печах без железного сердечника футеровка обычно ограничивается огнеупорной набивкой тигля без тепловой изоляции. В дуговых печах футеровка состоит в основном из огнеупорной кладки и набивки с небольшой прослойкой тепловой изоляции. В печах сопротивления косвенного действия ввиду особых условий работы ( сравнительно невысокая концентрация мощности в печной камере) тепловая изоляция играет весьма существенную роль. В огнеупорной кладке печей сопротивления наиболее ответственными являются детали, непосредственно соприкасающиеся с нагревательными элементами, особенно в высокотемпературных печах.
Одна из наиболее ранних попыток построить электрическую печь относится к 1815 г. Кусок стали, помещенный в специальную камеру, был нагрет проходящим по нему током. Подобного рода печь промышленного значения была создана в 1884 г. братьями Коульс в США для восстановления алюминия и получения его сплавов. Другой вид — печи сопротивления косвенного действия: в них тепло выделялось в специальном нагревателе из токопрсводящего материала.