Электродуговые печи вакуумные для выплавки стали (сталеплавильные): принцип работы, устройство, производительность
С развитием космической, ракетостроительной, атомно-энергетической и прочих точных сфер промышленности активное применение получили вакуумные печи, главное назначение которых заключается в выплавке высоколегированных сталей и высококачественных сплавов. Особенным спросом среди производителей пользуются вакуумные электродуговые печи, которые обеспечивают создание оптимальных условий для технологических процессов обработки металлов.
Электродуговая печь
Содержание:
- Электродуговая печь - принцип работы
- Электродуговые сталеплавильные печи – устройство
- Электродуговая печь для плавки металла - производительность
Электродуговая печь - принцип работы
Электродуговая печь представляет собой оборудование, плавка металлов в котором основывается на тепловом эффекте электрической дуги. Ток, проходя через слой газа между электродами, ионизирует его и наделяет способностью проводить электричество. Результат – возникновение между электродами особой дуги, в которой происходит преобразование тепловой энергии.
Электродуговая печь - принцип работы
Принцип работы такой сталеплавильной установки подразумевает прохождение металлами трех этапов обработки:
- Плавка шихты (поверхность материала защищается пленкой, недопускающей проникновения нежелательных газов; поглощаются химические элементы, которые могут негативно сказаться на качестве металла);
- Окисление (минимизируется концентрация вредных веществ, корректируется количество азота, водорода при поддержании повышенного температурного режима и использовании специального окислителя);
- Восстановление (происходит устранение серы, металл приобретает требуемую структуру с необходимым содержанием легирующих веществ и углерода).
Электродуговые сталеплавильные печи – устройство
Плавильные печи вакуумного типа относятся к агрегатам прямого действия. Горение дуги в них происходит в парах или инертном газе металла, который переплавляется. В рабочей камере поддерживается низкое давление.
Электродуговые сталеплавильные печи – устройство
Конструкция вакуумной электродуговой печи для плавки металла состоит из вакуумной камеры, изложницы, поддона, электрического додержателя и механизмов его передвижения, соленоида, охладительного устройства, вакуумной системы, источников питания электроэнергией, контрольно-измерительного оборудования. Рассмотрим основные рабочие компоненты более подробно.
Рабочая камера имеет вид сварной конструкции в форме цилиндра, в которой реализованы смотровые окна. Через них можно следить за горением дуги и рабочими процессами, происходящими в вакууме. В некоторых моделях возможно отдаленное наблюдение, осуществляемое с применением перископов, прикрепленных к окнам. Данные устройства обеспечивают проекцию происходящего в камере на экран. К камере присоединяется изложница.
Электрический додержатель помогает закреплять и передвигать расходуемый электрод, а также подключать к нему ток. За прочность его конструкции отвечают стальные трубы, между которыми размещены полости для охлаждающей воды.
На додержателе расходуемые электроды могут фиксироваться по-разному. Их или приваривают и крепят с использованием резьбы, или крепят зажимами. Движение додержателя с электродом запускается особым приводом. Функции электродов в данном случае выполняют прокат или штанги, производимые посредством беспрерывной разливки или ковки. Горение дуги происходит между переплавляемым электропроводником и емкостью с жидким металлом.
В некоторых случаях могут применяться нерасходуемые электроды, при этом обрабатываемый металл поступает в изложницу кусками. Электроразряд образуется между графитовым электропроводником и расплавляемым металлом. Оба способа могут выполняться по следующим схемам: плавление в глухой изложнице, плавление с вытягиванием слитка. Устройства с нерасходуемым электродом практически не нашли активного применения в промышленности. Используются они для производства небольших стальных слитков в лабораторных условиях с целью осуществления разнообразных опытов и тестирований.
Изложница включает в себя внутреннюю гильзу и внешний стальной кожух, между которыми находится полость для охлаждающей воды. Низ изложницы прикрывается поддоном. Основной его частью является крупный диск из меди, дополненный рубашкой из стали. Чтобы исключить возможность прожигания диска дугой перед осуществлением рабочих процессов на него устанавливают необъемный образец из обрабатываемого металла.
Соленоид размещается возле изложницы и формирует с ней магнитное поле. Данное поле, взаимодействуя с токами на дуге и в жидком металле, способствует увеличению напряжения на дуге, обеспечивает ее ограничение и стабилизацию, запускает вращательное движение жидкого металла, что положительно сказывается на структуре конечного продукта.
Охлаждение нагревателей осуществляется при помощи воды, что позволяет выполнять обработку металлов при весьма высоких температурных показателях.
Электродуговая печь для плавки металла - производительность
Среди основных преимуществ электродуговых печей стоит выделить:
- Возможность расплавки исходных смесей вне зависимости от их состава;
- Быстрое нагревание металла;
- Регулирование температур;
- Получение металла с незначительным содержанием примесей;
- Простая конструкция, ремонтопригодность;
- Взрывобезопасность;
- Отсутствие повышенных требований к качеству лома и футеровочных материалов;
- Получение качественного металла или сплава из бюджетных исходных смесей;
- Повышенная производительность и прочие технические показатели;
- Уменьшение угара легирующих веществ и, следовательно, снижение потерь металлов вследствие процессов окисления при повышенных температурах.
Электродуговая печь для плавки металла - производительность
Отдельного внимания заслуживает возможность выполнения множества технологических процессов, подразумевающих обработку металлов горячими шлаками. Делают это для удаления серы, фосфора из расплавленного металла, очистки черновых металлов от примесей, устранения углерода и прочих ненужных примесей, осуществления окислительных и восстановительных процессов с применением самостоятельного источника нагрева электродуг. Также в металл могут добавлять различные примеси, улучшающие его физические и/или химические качества, нагревать его до температур, которые определяются жаростойкостью огнеупоров.
Электродуговые печи активно используются в металлургической, химической промышленности, машиностроении для высокотемпературного нагрева и переплавки различных металлов. В металлургии их применение связанно в основном с плавкой стали и обеспечивает получение крепких и однородных стальных сплавов с низким содержанием газов. Главным преимуществом дуговых печей, к примеру, при изготовлении стали является возможность получения качественного металла из дешевого сырья, что выгодно отличает данные устройства от индукционного плавильного оборудования.
Подборка товаров
- Комментарии