Дуговая печь и применение дуговых печей, индукционные печи –плавка металлов в дуговых печах. Виды дуговых печей

Навигация:

  1. Применение дуговой печи
  2. Индукционная дуговая печь
  3. Применение индукционной печи

Все промышленные печи можно разделить на группы по следующим характеристикам:

  • схема загрузки – выгрузки деталей (ручная, механизированная, автоматическая; периодического и непрерывного действия);
  • схема нагрева – охлаждения деталей (тип рабочей камеры);
  • тип теплоизоляции;
  • конструкция арматуры (каркас, форсунки, нагревательные элементы, трубопроводы, устройство загрузочного окна);
  • контрольные приборы;
  • система вспомогательного оборудования (электродвигатели, щиты управления).

Дуговые   печи   применяются   в   различных   отраслях промышленности и разделяются на три класса:

  • печи прямого действия — дуга горит между графитовым (или угольным) электродом и расплавляемым металлом;
  • печи косвенного действия — дуга  горит  между   двумя электродами над металлом;
  • рудно-термические печи — дуга  горит  внутри  нагреваемой  шихты  и тепло выделяется не только в дуге, но и в самой шихте (существуют разные типы РТП: безшлаковые, многошлаковые, рафинировочные, блок-процессы).

Выделяют также ЭДП постоянного и переменного тока.

Электрические дуговые печи потребляют значительные токи, измеряемые тысячами и десятками тысяч ампер. Именно поэтому печные трансформаторы располагают возможно ближе к печи. Поэтому в сталеплавильных и медеплавильных цехах рядом с дуговыми печами строят внутрицеховые печные подстанции, в которых располагают всё необходимое оборудованием: коммутационная, измерительная и  сигнальная аппаратура, аппаратура, которая отвечает за защиту печи от перегрузок и аварийных коротких замыканий.

дуговая печь

Технологический процесс плавки стали в электрических дуговых печах протекает более благоприятно и быстрее заканчивается, если металл перемешивают. Процесс перемешивания дает металлу равномерно прогреется (дуга нагревает металл только в середине).

Если говорить о подтипах электрических дуговых печей, то разделяют электрические дуговые печи постоянного и переменного тока.

Плавка стали в дуговых печах проходит не прерывно.  Капитальный  ремонт  –  один  раз  в полтора года.

Вакуумные дуговые печи (ВДП) предназначены для работы с тугоплавкими металлами, которые нельзя плавить в печах с керамическими футеровками или в печах, которые работают на активных газах. Процессы, проводимые в ВДП,  позволяют проводить    глубокое    рафинирование    металла    от    газов   и неметаллических включений.

дуговая печь

В плазменно-дуговых печах (ПДП) происходит процесс изготовления высококачественных сталей и сплавов. Источником теплоты служит низкотемпературная плазма (3000°С). Она получается при мощи специальных плазматронов. В остальном же устройство ПДП сравнимо с устройством обычной дуговой печи.

дуговая печь

Выделяют не только сталеплавильные дуговые печи разных типов, но и лабораторные дуговые печи. С помощью них изучается процесс плавки различных металлов в разных условиях.

Для плавки цветных металлов, таких как олово, свинец, алюминий используют печи сопротивления. Температура в них гораздо ниже, чем в дуговых плечах (да и не нужна высокая температура для плавки цветного металла). Они нагреваются и работают так же, как работает обычная домашняя электроплита или чайник. Плавка в таких печах я дешевле, но некоторые детали (такие как основные пластины накаливания) довольно часто выходят из строя и требуют замены.

Все дуговые печи имеют схожий принцип работы. Он основан на осуществлении отражения тепла, которое выделяется электрической дугой, в результате чего происходит аккумуляция расплава.

Плавка металла делится на три основных периода:

  • плавка шихты (выделяется шлак, который необходим для защиты метала от насыщения различными газами и происходит поглощение таких веществ, как сера и фосфор);
  • период окисления металла (используется окалина или кислород; процесс идет при постепенном снижение количества азота и водорода в металле);
  • период восстановления.

    Применение дуговой печи

    Дуговые печи  используются для  получения высококачественных (легированных) сталей, в том числе для переработки металлолома за счет прямого воздействия электрической дуги. Имеют круглосуточный резкопеременный циклический режим работы.

    Если необходимо купить дуговую печь, цена которой достаточно велика, то стоит обратить внимание на ДППТНП (дуговые печи постоянного тока нового поколения). Они универсальны и могут работать с разными материалами.

    Индукционная дуговая печь

    Индукционная печь является частью индукционной установки, которая включает в себя

    • индуктор,
    • каркас,
    • камеру для нагрева,
    • вакуумную систему,
    • механизмы наклона печи или перемещения нагреваемых изделий в пространстве.

    индукционная дуговая печь

    Различают такие виды индукционных печей:

    • открытые (плавка на воздухе),
    • вакуумные (плавка в вакууме),
    • компрессорные (плавка под избыточным давлением).

    По организации процесса во времени:

    • периодического действия
    • полунепрерывного действия
    • непрерывного действия

    По конструкции плавильного тигля (индукционные тигельные печи):

    • с керамическим (футерованным) тиглем,
    • с проводящим металлическим тиглем,
    • с проводящим графитовым тиглем,
    • с холодным (водоохлаждаемым) металлическим тиглем.

    Применение индукционной печи

    Наиболее востребованными печами для плавления металлов на небольших производствах являются индукционные плавильные печи.

    применение индукционной печи

    Процесс плавки в индукционной печи

    Индукционные печи литейные являются достаточно производительным и высококачественным оборудованием, которое способно выдавать большие объемы готовой продукции.

    Существуют различные модификации данных печей, которые подходят для любых производств, специализирующихся на выплавке разного рода металлов. Популярны такие, типы индукционных печей, как муфельная плавильная печь, сталеплавильная печь и дуговая сталеплавильная печь. Первые являются очень эффективными и безопасными в использовании. Очень важную роль для металлургии сыграло такое изобретение как сталеплавильная печь. С ее помощью, стало возможным нагревать любые материалы.

    В особую группу можно выделить индукционные тигельные печи. Они позволяют загружать большое количество материалов (до двух и более тонн). В России достаточно много заводов-производителей индукционных тигельных печей. Качество их продукции всегда очень высокое. Важно помнить, что рекомендуются покупка индукционных тигельных печей именно от производителя.

    применение индукционной печи

    Преимущества использования (производства стали) индукционных печей состоит в том, что данный вид плавки металла является экономичным. Накаливание металла приводит к выделению большого количества тепла, которое позволяет разогреть печь быстрее. Как правило, широко распространены печи с возможностью разогрева до температуры тысяча двести градусов в среднем. Как правило, цена индукционной плавильной печи достаточно высока, так как их производство трудоемко, но данные аппараты оправдывают такую стоимость долгой службой.

    Индукционные печи проще и эффективнее дуговых (они легки в управлении, в них можно достигнуть максимально температуры, они быстро и равномерно нагреваются, не выбрасывают в атмосферу пыль и другие загрязнения), но для них требуется дополнительное электрооборудование.