Характеристика электродуговых печей

Электрические плавильные печи

Электрические печи используют для нагрева вихревые наведённые электромагнитные поля. Электрическая плавильная печь осуществляет нагрев металла при прохождении тока, возникшего под действием электромагнитного поля индуктора, через металл в тигле. В таких печах можно переплавлять как черные, так и цветные металлы. Печи имеют несложное устройство и оснащены надежными системами контроля и управления, что облегчает работу с ними. Невысокая стоимость, надежность, экономичность, высокая производительность делают индукционные печи особенно привлекательными для современных предприятий.

Кто изобрел?

Дуговая электрическая печь, а именно эффект плавления металла с помощью электрической дуги был впервые показан отечественным ученным Поповым в начале 19 века. Такие опыты показали, что с помощью электродуговой установки можно не только расплавлять металл и стали, но и восстанавливать новые материалы из окислов при нагревании совместно с углеродистыми восстановителями. Эти опыты стали прародителем электрической дуговой сварки.

Но параллельно с Поповым, исследования проводились и зарубежными ученными. Уже 1810 году Дэви Гемфри была показана первая экспериментальная установка горения дуги, а в 1853 была осуществлена попытка построения первой плавильной печи Пишоном. 1878 – год, когда Вильгельмом Сименсом был получен патент на изобретение первой печи, работающей на электродуге. Но первая в мире сталеплавильная дуговая установка появилась только 1899 году. Поэтому, споры кто изобрел это устройство тянутся до наших дней.

Широкое применение в сталеплавильной промышленности таких устройств началось после окончания 2 Мировой войны.

Несколько фото электродуговых печей:

Принцип работы сталеплавильных электродуговых агрегатов

Основной функцией дуговых печей является выделение тепла дуге, за счет высокого скопления электроэнергии. Благодаря этому выполняется плавка металла со значительной скоростью нагрева.

Гореть дуга может как в парах перерабатываемого материала, так и в обычной атмосфере. Самыми востребованными в промышленной сфере являются электродуговые сталеплавильные печи. Для производства стали расходуется вторичное сырье – лом. Процесс его расплавки состоит из нескольких этапов:

  • подымается свод;
  • загружается в печь шихта с помощью специального крана;
  • свод закрепляется на место;
  • подается электрическое питание на электроды;
  • электропроводники касаются загруженного в агрегат лома;
  • образуется межфазное замыкание;
  • срабатывает автоматический подъем держателей с электродами;
  • происходит загорание электрической дуги.

Таким образом, начинается работа печи, которая происходит при высокой температуре мощности. Состоит она из таких основных стадий:

  1. Расплавление металлического лома. Накаленная шихта покрывается защитной пленкой, которая преграждает к материалу доступ вредных газов. При этом осуществляется впитывание различных плохо влияющих на качество металла веществ.
  2. Процесс окисления. Происходит корректировка вредных элементов. В это время повышается температура в агрегате. Ее значение становится на 120 градусов выше установленного для плавки металла предела. Фосфор и сера должны занимать в общем составе не более 0,15 процентов. Также осуществляется контроль уровня водорода и азота.
  3. Восстановление. С материала устраняются элементы серы, и состав металла доводится до нормативных показателей.

Процесс работы печного устройства во многом зависит от его конструктивных и функциональных особенностей.

Устройство

Дуговая печь с подовым электродом или другой конструкции имеют единый принцип устройства таких агрегатов:

  1. графитированные электроды для электродуговых печей – 3 шт. их устанавливают в специальные держатели, к которым подключены кабели подводящие электроэнергию;
  2. корпус печи выполняется цилиндрической формы. Нижняя часть выполнена в виде сферы, в нее укладывается шихта. В пространстве между электродами, после подачи нагрузки, возникает дуга, и плавильный материал постепенно расплавляется и доводится до жидкого состояния. Внутренняя часть пода выкладывается из огнеупорного материала, способного выдерживать длительное воздействие высоких температур;
  3. наружная часть закрывается при помощи стального корпуса, в плоскостях которого закреплена управляющая автоматика с множеством датчиков и термопар. Модели печей могут дополнительно оснащаться системой водяного охлаждения;
  4. для слива расплава изготовлен специальный желоб;
  5. на лицевой стороне выполнены несколько полостей с дверками для контроля над ходом плавки, забора проб для химического анализа готовности и качества стали;
  6. в корпусе делается несколько полостей для удаления шлаков и добавления легирующих добавок и внесения корректировки в состав стали.

Для нормальной работы потребуется оснастить конструкцию высоковольтным понижающим трансформатором, подключенным к линии ЛЭП, ковшами для слива готовой стали и кранами для загрузки шихты и других добавок. Для обеспечения работы агрегатов устанавливается предохранительная арматура и система аварийного отключения питания, а также блок автоматического управления работой печи.

Такое общее устройство имеет дуговая плавильная печь. Но конструкция может изменяться при разных вариантах печей.

На рисунке указана общая схема электродуговой печи.

Размер электродуговой печи может повлиять на выбор мощности трансформатора, габариты электродов и толщину стен, но общий принцип конструкции остается неизменным.

Размеры электродов подбираются согласно данным установочных документов.

Какие стали можно получить в дуговых печах?

На вопрос, какие стали можно получить в дуговых печах, опытный металлург, не задумываясь, ответит – всевозможные и даже чугун. Даже в сетевых играх «space engineers» и «immersive engineering» вы найдете способы постройки таких печей и производства различных сплавов и сталей. Электродуговые конструкции используются для производства в промышленных и лабораторных или домашних масштабах:

  • конструкционной или легированной стали с различными уровнями содержания углерода и легирующих добавок;
  • тугоплавких сплавов;
  • расплава золота, серебра и других металлов в небольших количествах для ювелирной или домашней мастерской;
  • изготовление всех марок чугуна и для переплавки его в легированную сталь;
  • высокотемпературные стали используются для выращивания монокристаллов, плавки оптического стекла и волокон.

Принцип работы сталеплавильных электродуговых агрегатов

Основной функцией дуговых печей является выделение тепла дуге, за счет высокого скопления электроэнергии. Благодаря этому выполняется плавка металла со значительной скоростью нагрева.

Гореть дуга может как в парах перерабатываемого материала, так и в обычной атмосфере. Самыми востребованными в промышленной сфере являются электродуговые сталеплавильные печи. Для производства стали расходуется вторичное сырье – лом. Процесс его расплавки состоит из нескольких этапов:

  • подымается свод,
  • загружается в печь шихта с помощью специального крана,
  • свод закрепляется на место,
  • подается электрическое питание на электроды,
  • электропроводники касаются загруженного в агрегат лома,
  • образуется межфазное замыкание,
  • срабатывает автоматический подъем держателей с электродами,
  • происходит загорание электрической дуги.

Таким образом, начинается работа печи, которая происходит при высокой температуре мощности. Состоит она из таких основных стадий:

  1. Расплавление металлического лома. Накаленная шихта покрывается защитной пленкой, которая преграждает к материалу доступ вредных газов. При этом осуществляется впитывание различных плохо влияющих на качество металла веществ.
  2. Процесс окисления. Происходит корректировка вредных элементов. В это время повышается температура в агрегате. Ее значение становится на 120 градусов выше установленного для плавки металла предела. Фосфор и сера должны занимать в общем составе не более 0,15 процентов. Также осуществляется контроль уровня водорода и азота.
  3. Восстановление. С материала устраняются элементы серы, и состав металла доводится до нормативных показателей.

Процесс работы печного устройства во многом зависит от его конструктивных и функциональных особенностей.

Индукционные печи своими руками

Среди имеющихся распространенных методик создания таких агрегатов можно найти пошаговое руководство, как сделать индукционную печь из сварочного инвертора, с нихромовой спиралью или графитовыми щетками, приведем их особенности.

Агрегат из высокочастотного генератора

Она выполняется с учетом расчетной мощности агрегата, вихревых потерь и утечек на гистерезисе. Питание конструкции будет идти от обычной сети в 220 В, но с использованием выпрямителя. Такой вид печи может идти с графитовыми щетками или нихромовой спиралью.

Для создания печи потребуется:

  • два диода UF4007;
  • пленочные конденсаторы;
  • полевые транзисторы в количестве двух штук;
  • резистор в 470 Ом;
  • два дроссельных кольца, их можно снять со старого компьютерного системщика;
  • медный провод Ø сечения 2 мм.

В качестве инструмента используется паяльник и плоскогубцы.

Приведем схему для индукционной печи:

Индукционные портативные плавильные печи такого плана создаются в следующей последовательности:

  1. Транзисторы располагаются на радиаторах. Из-за того, что в процессе плавки металла схема устройства быстро греется, радиатор для нее нужно подбирать с большими параметрами. Допустимо устанавливать несколько транзисторов на один генератор, но в этом случае их нужно изолировать от металла при помощи прокладок, сделанных из пластика и резины.
  2. Изготавливаются два дросселя. Для них берутся два заранее снятые с компьютера кольца, вокруг них обматывают медную проволоку, количество витков ограничено от 7 до 15.
  3. Конденсаторы объединяются между собой в батарею, чтобы на выходе получилась емкость в 4,7 мкФ, их соединение проводится параллельно.
  4. Вокруг индуктора обвивается медная проволока, ее диаметр должен быть 2 мм. Внутренний диаметр обмотки должен совпадать с размером используемого для печи тигля. Всего делают 7-8 витков и оставляют длинные концы, чтобы их можно было подключить к схеме.
  5. В качестве источника к собранной схеме подсоединяется аккумулятор мощностью 12 В, его хватает примерно на 40 минут работы печи.

Если необходимо, то делается корпус из материала с высокой термоустойчивостью . Если же выполняется индукционная плавильная печь из сварочного инвертора, то защитный корпус должен быть обязательно, но его нужно заземлить.

Конструкция с графитовыми щетками

Такая печь используется для выплавки любого металла и сплавов.

Для создания устройства необходимо заготовить:

  • графитовые щетки;
  • порошковый гранит;
  • трансформатор;
  • шамотный кирпич;
  • стальная проволока;
  • тонкий алюминий.

Технология сборки конструкции заключается в следующем:

  1. Выполняется основа – в виде бокса, который изготавливается из шамотного кирпича, его кладут на огнеупорную плитку.
  2. Сверху бокса укладывается лист асбестокартона, если ему нужно придать определенную форму, его поверхность нужно смочить водой. Чтобы конструкцию сделать жесткой, нужно обмотать ее проволокой. Размеры бокса зависят от мощности трансформатора. Лучше всего использовать его из сварочного аппарата. Если он большой мощности, то его следует перемотать.
  3. Во избежание перегрева трансформатора его обматывают тонким алюминием.
  4. На дне кирпичного бокса располагается глиняная подложка, чтобы расплавленный металл не растекался.
  5. Устанавливаются графитовые щетки.

Прибор с нихромовой спиралью

Такой прибор используется для выплавки больших объемов металла.

В качестве расходных материалов для обустройства самодельной печи используется:

  • нихром;
  • асбестовая нить;
  • кусок керамической трубы.

После подключения всех составляющих печи по схеме, ее работа состоит в следующем: после подачи электрического тока на нихромовую спираль, она передает тепло металлу и плавит его.

Создание такой печи проводится в следующей последовательности:

  1. Навивание спирали, для нее используется проволока диаметром 0,3 мм, длина заготовки должна быть около 11 метров.
  2. Проволока наматывается вокруг длинной трубки, ее диаметр – 5 мм.
  3. Кусок трубы из керамики выступает в качестве тигля, его подрезают до нужного размера, примерно на 15 см. В один его конец вставляется асбестовая нить, чтобы расплавленный металл не растекался.
  4. Укладка спирали вокруг трубы. Между ее витками укладывается асбестовая нить, она ограничит доступ кислорода и тем самым не допустит замыкания в печи.
  5. В таком виде катушка помещается в лампу высокой мощности, в ней имеется патрон нужного диаметра, который чаще всего изготовлен из керамики.

Такая конструкция отличается высокой производительностью, она долго остывает и быстро нагревается. Но необходимо учесть, что если спираль будет плохо изолирована, то она быстро перегорит.

Разновидности

Известно несколько видов печей для термической обработки металла:

  1. Индукционные. Чаще применяются для плавки цветных металлов. Скорость нагрева зависит от частоты переменного тока.
  2. Муфельные. Классические печи, для нагрева которых применяются любой из доступных способов. Камера сгорания отделяется от расплавляемого металла с помощью муфелей. Они нагреваются и передают тепло плавящемуся материалу.
  3. Вакуумные. Конструкции с герметичным корпусом. Применяются для плавки металлов, которые окисляются от кислорода при термической обработке. Готовая продукция имеет повышенные технические характеристики.
  4. Климатические. Лабораторное оборудование, применяющееся для проведения разных экспериментов. С помощью таких установок можно воспроизвести воздействие разных факторов окружающей среды.

Муфельная печь (Фото: Instagram / sirius_kiln)

В чем отличия от других плит?

Индукционные плиты выгодно отличаются от иных типов печек (газовых и электрических).

Стоит выделить ряд моментов:

КПД печей индукционного типа достигает 90%. Для сравнения в газовых плитах этот показатель всего 30-60%, а в электрических — не более 70%; Высокая скорость нагрева (устройства с ТЭНами или газовыми конфорками этой особенностью похвастаться не могут); Эффективность. После снятия посуды рабочую зону не нужно отключать вручную — это происходит автоматически. В электрических или газовых плитках горелка продолжает работать, что приводит к перерасходу газа и электричества

В летний период это особенно важно, ведь имеет место дополнительный нагрев воздуха, что усложняет процесс кондиционирования (охлаждения) помещения; Точная регулировка температуры. На печках с ТЭНами или работающих на газе регулирование температуры происходит «на глаз». В случае с индукционными плитами можно поддерживать один и тот же параметр в течение всего времени приготовления пищи;

В случае с индукционными плитами можно поддерживать один и тот же параметр в течение всего времени приготовления пищи;

Безопасность. Если человек случайно перепутает посуду и поставит изделие с не магнитным дном, конфорка не сработает. Для активации конфорки посуда должна максимально покрывать ее площадь, от 50% и более; Множество дополнительных функций, чем не могут похвастаться классические газовые или электрические плиты.

Преимущества и недостатки

Применение электродуговых печей для выплавки стали широко используется в металлургической промышленности. Основными преимуществами использования такого оборудования является возможность проведения таких операций:

  • расплавка шихты независимо от ее состава;
  • быстрый нагрев металла в печи;
  • регулировка температурного режима;
  • раскисление металла и получение в результате материала с низким содержанием примесей.

При переплавке стали в печном агрегате создаются все условия для снижения угара легирующих компонентов. Это обеспечивает снизить потери металлов в результате окисления при высоких температурах.

Электродуговые агрегаты широко используются в промышленных целях для переплавки различных металлов. С их помощью можно получить качественные крепкие стальные сплавы. Эффективность работы дуговой печи во многом зависит от качества теплового прибора. Поэтому приобретать следует надежное оборудование у известных и проверенных производителей.

Принцип работы пиролизных печек

Принцип действия печей работающих на процессе пиролиза достаточно простой. Топливо загружается в камеру загрузки и поджигается. Затем закрываю дверцы и подключают дымосос. Недостаток воздуха и высокая (от 200 до 800 градусов) температура способствует обугливанию топлива и выделению древесного газа (фактически происходит процесс пиролиза). Выделяемые газообразные продукты – угарный газ, углеводороды, водород, а также азот из нагнетаемого воздуха поступают в камеру сгорания (под колосник). В камеру также подается вторичный воздух, что способствует эффективному сгоранию летучих веществ. Часть тепла поступает вверх к нижнему слою топлива, тем самым поддерживая процесс пиролиза.

Совершенно очевидно, что такие характеристики стимулируют многих домашних умельцев задуматься над вопросом – может ли быть изготовлена пиролизная печь своими руками. Практически, если подойти к решению этого вопроса ответственно, то никаких особых трудностей быть не должно.

Как показывает практика, для постройки обычный кирпичной печи для дома мощностью около 30 киловатт (что достаточно для отопления помещения площадью 70 кв. метров) понадобится около 400-т штук керамического и 100 штук шамотного кирпича, стальной лист 6 х 1,5 метра, толщиной не менее 4-х миллиметров. Для того чтобы построить пиролизную печь своими руками потребуется также три чугунных колосника, вентилятор мощностью 300 ватт, а также терморегулятор рычажного типа, и еще две дверки для топочной и поддувала.

Из керамического кирпича выкладывается периметр печи, внутренние перегородки выполняются из кирпича шамотного. Собрав конструкцию и подключив вентилятор, можно начинать эксплуатацию. В качестве топлива можно использовать дрова, опилки (кстати недавно мы писали про то как сделать печи на опилках своими руками), уголь, шелуху от семечек и т.п (подобное топливо используется в твердотопливных котлах отопления)

Единственно на что нужно обратить внимание, так это на время горения разных видов топлива, чтобы планировать режим эксплуатации печи

Как лучше выбрать для дома?

Одним из важнейших этапов обустройства системы отопления является выбор источника энергии, способного обеспечить нагрев теплоносителя до оптимальных температур.

Критерии выбора

Основным критерием для выбора комбинированного отопительного прибора является производительность. Мощности печи должно быть достаточно, чтобы эффективно обогреть площадь дома.

Рассчитать необходимую производительность можно двумя способами:

  1. Усреднённым. Расчёт ведётся исходя из соотношения 1 кВт мощности на каждые 10 м площади в строении с высотой потолка не более 2,5 м. Так, для небольшой по размеру дачи площадью 50 м² нужен котёл мощностью 5 кВт, для обогрева загородного дома площадью 300 м² потребуется установка аппарата мощностью 30 кВт.
  2. Из расчёта теплопотерь. При такой методики мощность печи рассчитывают по формуле:

N=Q*S/1000, где;

  • Q — уровень теплопотерь, Вт/м² (например, в монолитных домах без дополнительной теплоизоляции составляет от 120 до 200 Вт/м², в кирпичных домах — от 90 — 120 Вт/м², для строений с современной термоизоляцией и трёхслойными стеклопакетами — порядка 60 — 90 Вт/м²);
  • S — площадь дома.

Кроме мощности при покупке прибора следует обратить внимание на следующие факторы:

  • объём топочной камеры. От её размера зависит частота закладки топлива;
  • из какого материала изготовлен теплообменник и колосник. Наилучшим материалом для изготовления этих конструктивных элементов является чугун. Он менее подвержен воздействию коррозии, жаростойкий и подходит для любого типа топлива;
  • наличие защитного клапана. Это устройство предназначено для обеспечения безопасной эксплуатации системы отопления. При резком скачке давления в системе клапан будет автоматически стравливать часть жидкости в подготовленную ёмкость;
  • количество контуров. Лучше выбирать модели, у которых нагрев воды осуществляется не отдельными ТЭНами, а с помощью змеевика, вмонтированного в топочный отдел;
  • габаритные размеры и вес прибора. Изделия должно

Принцип работы сталеплавильных электродуговых агрегатов

Основной функцией дуговых печей является выделение тепла дуге, за счет высокого скопления электроэнергии. Благодаря этому выполняется плавка металла со значительной скоростью нагрева.

Гореть дуга может как в парах перерабатываемого материала, так и в обычной атмосфере. Самыми востребованными в промышленной сфере являются электродуговые сталеплавильные печи. Для производства стали расходуется вторичное сырье – лом. Процесс его расплавки состоит из нескольких этапов:

  • подымается свод;
  • загружается в печь шихта с помощью специального крана;
  • свод закрепляется на место;
  • подается электрическое питание на электроды;
  • электропроводники касаются загруженного в агрегат лома;
  • образуется межфазное замыкание;
  • срабатывает автоматический подъем держателей с электродами;
  • происходит загорание электрической дуги.

Таким образом, начинается работа печи, которая происходит при высокой температуре мощности. Состоит она из таких основных стадий:

  1. Расплавление металлического лома. Накаленная шихта покрывается защитной пленкой, которая преграждает к материалу доступ вредных газов. При этом осуществляется впитывание различных плохо влияющих на качество металла веществ.
  2. Процесс окисления. Происходит корректировка вредных элементов. В это время повышается температура в агрегате. Ее значение становится на 120 градусов выше установленного для плавки металла предела. Фосфор и сера должны занимать в общем составе не более 0,15 процентов. Также осуществляется контроль уровня водорода и азота.
  3. Восстановление. С материала устраняются элементы серы, и состав металла доводится до нормативных показателей.

Процесс работы печного устройства во многом зависит от его конструктивных и функциональных особенностей.

Нормы и технические параметры индукционных тигельных печей

Технические параметры и нормативы, разработаны для каждой модели индукционных тигельных печей отдельно, но они схожи в некоторых параметрах. Рассмотрим более подробно на примере тигельной индукционной печи, модели ИЧТ-1/0,4 С2.

Данная конструкция разработана для переплавки чугунного материала. Тигельная индукционная печь изготовлена в соответствии с ГОСТом 15150-69, и предназначается для эксплуатации в таких условиях:

  • Удары и вибрации вблизи установки должны отсутствовать.
  • Нельзя использовать установку над уровнем моря, свыше 1000 м.
  • Запрещается использование конструкции на промышленных предприятиях с концентрированными показателями пыли и паров (ГОСТ 2.1.005-88).
  • Допускается применение конструкции при температуре окружающей среды +5 °С-(+40 °С).
  • (Во избежание росы) не следует использовать воду для охлаждения более, чем на 15 °С ниже окружающей среды.
  • В охлаждаемой жидкости должны отсутствовать примеси, создающие осадок.
  • Рекомендуемая температура охлаждающей воды — +5 °С-(+25 °С).

Данная индукционная печь соответствует нормативам пожарной безопасности, однако установку следует помещать исключительно в закрытые невзрывоопасные помещения, лишённые не агрессивных газообразных сфер и примесей, способных повредить металлы и изоляцию.

Технические характеристики индукционной плавильной печи:

Установленная производительность, кВт400
Потребляемая электроэнергия, кВт386
Масса, т1,0
Электрическая частота, Гц50
Число фаз питающей сети1
Номинальное напряжение, В:
— сетевое
— индукторное
6000 или 10000
495
Температурный диапазон, ° С:
— оптимальный
— макс.
1400
1550
Эффективность плавления и перегрева сырья, т/ч0,61
Расход электричества на расплавление, кВт·ч/т630
Конструктивный вес, т12,1
Вес всего устройства т18,3
Расход жидкости для охлаждения, м/ч5,0

Важно! Данные характеристики, являются номинальными, но при оценке эффективности следует учитывать технологические особенности плавления, время (выделенное на расплавление), разновидность шихты, вариант загрузки и другие факторы, способные повлиять на производительность электропечи

Преимущества для производства

Использование системы управления дуговыми сталеплавильными печами позволяет изготавливать сталь из 100% сырья – металлолома. Это значительно снижает энергию, необходимую для производства вещества, по сравнению с первичным изготовлением из руд.

Еще одним преимуществом является гибкость: в то время как доменные печи не могут значительно варьировать свою работу и могут трудиться в течение нескольких лет, данный экземпляр можно быстро запускать и останавливать. Это позволяет сталелитейному заводу варьировать производство в зависимости от спроса.

Типичная дуговая сталеплавильная печь является источником стали для мини-мельницы, которая может производить пруток или полосовой продукт. Мини-заводы могут быть расположены относительно близко к рынкам металлопродукции, а транспортные требования меньше, чем для интегрированного завода, который обычно располагается возле берега для доступа к отгрузке.

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.

Сжигание примесей

Как только металлолом полностью расплавится и будет достигнута плоская ванна, в печь может быть загружено еще одно ведро. После того как второй заряд полностью расплавлен, проводятся операции рафинирования для проверки и корректировки химического состава стали и перегрева расплава выше его температуры замерзания при подготовке к выпуску. Вводится больше шлакообразователей, и в ванну поступает много кислорода, сжигая такие примеси, как кремний, сера, фосфор, алюминий, марганец и кальций, и удаляя их оксиды в шлак.

Уборка углерода происходит после того как эти элементы выгорят первыми, так как они имеют большее сходство с кислородом. Металлы, которые имеют более низкое родство, чем железо, такие как никель и медь, не могут быть удалены путем окисления и должны контролироваться только при помощи химии. Это, например, введение железа прямого восстановления и чугуна, упомянутых ранее.

Пенистый шлак сохраняется повсюду и часто переполняет печь, чтобы вылиться из дверцы в предназначенную яму. Измерение температуры и химический отбор производятся при помощи автоматических копий. Кислород и углерод могут быть механически измерены специальными зондами, которые погружаются в сталь.

Принцип работы сталеплавильных электродуговых агрегатов

Основной функцией дуговых печей является выделение тепла дуге, за счет высокого скопления электроэнергии. Благодаря этому выполняется плавка металла со значительной скоростью нагрева.

Гореть дуга может как в парах перерабатываемого материала, так и в обычной атмосфере. Самыми востребованными в промышленной сфере являются электродуговые сталеплавильные печи. Для производства стали расходуется вторичное сырье – лом. Процесс его расплавки состоит из нескольких этапов:

  • подымается свод;
  • загружается в печь шихта с помощью специального крана;
  • свод закрепляется на место;
  • подается электрическое питание на электроды;
  • электропроводники касаются загруженного в агрегат лома;
  • образуется межфазное замыкание;
  • срабатывает автоматический подъем держателей с электродами;
  • происходит загорание электрической дуги.

Таким образом, начинается работа печи, которая происходит при высокой температуре мощности. Состоит она из таких основных стадий:

  1. Расплавление металлического лома. Накаленная шихта покрывается защитной пленкой, которая преграждает к материалу доступ вредных газов. При этом осуществляется впитывание различных плохо влияющих на качество металла веществ.
  2. Процесс окисления. Происходит корректировка вредных элементов. В это время повышается температура в агрегате. Ее значение становится на 120 градусов выше установленного для плавки металла предела. Фосфор и сера должны занимать в общем составе не более 0,15 процентов. Также осуществляется контроль уровня водорода и азота.
  3. Восстановление. С материала устраняются элементы серы, и состав металла доводится до нормативных показателей.

Процесс работы печного устройства во многом зависит от его конструктивных и функциональных особенностей.

Преимущества и недостатки

Применение электродуговых печей для выплавки стали широко используется в металлургической промышленности. Основными преимуществами использования такого оборудования является возможность проведения таких операций:

  • расплавка шихты независимо от ее состава;
  • быстрый нагрев металла в печи;
  • регулировка температурного режима;
  • раскисление металла и получение в результате материала с низким содержанием примесей.

При переплавке стали в печном агрегате создаются все условия для снижения угара легирующих компонентов. Это обеспечивает снизить потери металлов в результате окисления при высоких температурах.

Электродуговые агрегаты широко используются в промышленных целях для переплавки различных металлов. С их помощью можно получить качественные крепкие стальные сплавы. Эффективность работы дуговой печи во многом зависит от качества теплового прибора. Поэтому приобретать следует надежное оборудование у известных и проверенных производителей.

Перелив

Затем сосуд доставляют в плавильный цех, откидывают крышу печи и в нее загружают материал. Перелив является одной из наиболее опасных операций для операторов. Много потенциальной энергии выделяется тоннами падающего металла. Любое жидкое вещество в печи часто вытесняется твердым ломом и смазкой вверх и наружу. Пыль на металле воспламеняется, если печь горячая, что приводит к вспышке огненного шара.

В некоторых устройствах с двойной оболочкой лом загружается во вторую, пока первая расплавляется, и предварительно нагревается отходящим газом из активной части. Другими операциями являются: непрерывная загрузка и работы с температурой на конвейерной ленте, которая затем выгружает металл в саму печь. Другие устройства могут загружаться горячим веществом из прочих операций.

Популярные модели печей на дровах

Модельный ряд печей профессор Бутаков

Чтобы не тратить время и средства на строительство массивной конструкции из кирпича, можно приобрести готовую буржуйку, отопительно-варочную или банную модификацию. На отечественном рынке популярны несколько брендов.

Бурельян

Канадское устройство с воздуховодной системой обогрева. Мощная печь подходит для установки в доме, хозяйственном помещении, мастерской, гараже. Работает на всех видах твердого топлива, за исключением угля. Разогревается за 10-15 минут, вторую закладку дров можно выполнить через 8-10 часов.

Бренеран

Российский бренд, выпустивший модель АОТ-08. Напольный дровяной агрегат оснащен системой длительного сгорания. Устанавливается в жилых домах, мастерских, цехах. Топка объемом 50 л, что подходит для обогрева пространства на 140 м2. Тепловая мощность составляет 8 кВт, вторая загрузка дров осуществляется через 10-12 часов.

Профессор Бутаков

Примечательные черты конструкции – прямоугольный корпус, внутренняя топка, наличие камеры пиролизного дожига и конвекционные патрубки. Интенсивность воздухоподачи регулируется заслонкой. В линейку входят 4 устройства:

  • Студент с мощностью 9 кВт и топкой на 60 л.
  • Инженер – оснащается 120-литровой топкой, имеет мощность 15 кВт.
  • Доцент – печка с тепловой мощностью 25 кВт и вместимостью топки 250 л.
  • Профессор – мощность равняется 40 кВт, топка объемом в 500 л.

Варочная поверхность плоская, подходит для разогрева еды.

Термофор

Печи Термофор отечественной марки

Российский бренд, выпускающий конвекционные агрегаты марки «Огонь-Батарея». Подбор агрегата осуществляется по нескольким параметрам:

  • Огонь-Батарея 5 – при ширине 37 см, длине 55.5 см и высоте 76 см имеет мощность 6 кВт. Предназначена для обогрева помещений объемом 100 кубометров и площадью 60-70 квадратов.
  • Огонь-Батарея 7 – от предыдущей модели отличается длиной (68 см), мощностью (10 кВт). Качественно отапливает дом на 100-110 м2 и помещение объемом 150 м3.
  • Огонь-Батарея 9 – мощность составляет 13 кВт. Длина устройства – 80,5 см. Устанавливается в домах на 130-10 квадратов и помещениях объемом 200 кубометров.
  • Огонь-Батарея 11 – модификация длиной 93 см. Предназначена для отопления пространства 250 м3 в объеме и площадью 160-170 квадратов.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий