2.1.1 Классификация дуговых печей

Понятие «дуговые печи» включает в себя собственно дуговые и руднотермичсские печи (рис. 2.2).

В дуговой печи основная часть энергии выделяется в одной или нескольких электрических дугах, горящих внутри печного пространства.

Основным назначением дуговых печей является плав­ка различных металлов и сплавов.

И

Рис. 2.3 Принцип действия дуговых печей

а – прямого действия; б – косвенного действия

меются две основные разновидности дуговых плавиль­ных печей — печи прямого нагрева, обычно трехфазные, в которых дуги горят между электродами и расплавляемым металлом (рис. 2.3, а), и печи косвенного нагрева, в кото­рых дуга горит между двумя электродами над поверх­ностью металла (рис. 2.3, б).

Наибольшее распространение получили дуговые печи прямого нагрева, применяемые для плавки стали.

Рис. 2.2 Классификация дуговых печей

Дуговые печи косвенного нагрева применяются для плавки цветных металлов, иногда — чугуна.

Конструктивно дуговая печь косвенного действия (рнс. 2.4) представляет собой цилиндрический или бочкообразный футерованный кожух, уложенный горизонтально на роликовые опоры. Через отверстия в торцевых стенках в печь входят два угольных или графит и рованных электрода, между которыми горит электрическая дуга. В боковой стенке печи имеется окно, через которое производится загрузка шихты, а также слив расплавленного металла и шлака.

Рис. 2.4 Эскиз дуговой медеплавильной печи

После расплавления некоторой части загрузки кожух печи приво­дится в непрерывное качание с автоматическим реверсированием, при­чем угол качания постепенно увеличивается по мере дальнейшего рас­плавления металл.

Помимо ускорения расплавления вследствие омываиия жидким металлом нерасплавленной части шихты качание ванны. печи обеспечивает защиту огнеупорной кладки жидким металлом от перегрева излучением электрической дуги. Механизм качания служит также для слива расплавленного металла.

По мере сгорания закрепленные в электрододержателях электроды должны постепенно подаваться внутрь печи, для чего в конструкции печи имеются два механизма перемещения электродов с ручным или электромеханическим приводом.

В современных дуговых печах косвенного действия применяется механизированная подача электродов.

В отечественной промышленности наибольшее распространение по­лучили дуговые печи косвенного действия емкостью 0,25 и 0,5 т с трансформаторами мощностью 175 и 250 кВ-A с цилиндрической фор­мой кожуха и ручной системой перемещения электродов.

Модернизированные печи отличаются бочкообразной формой ко­жуха и рабочего пространства, повышенной мощностью трансформато­ров (250 н 400 кВ-А) и наличием системы автоматического регулиро­вания мощности.

По способу загрузки дуговые сталеплавильные печи разделяются па печи с боковой загрузкой через рабочее окно и печи с верхней загрузкой (рис. 2.5).

Рис. 2.5 Способы загрузки дуговой сталеплавильной печи

Боковая загрузка может осуществляться либо вручную (рис. 2.5, а), либо мульдами при помощи напольных или подвесных мульдозавалочных машин (рис. 2.5 ,б), либо краном с помощью приспособлений в виде загрузочных лотков (рис. 2.5, в).

Верхняя загрузка осуществляется краном при помощи специальных загрузочных корзин с раскрывающимися днищами (рис. 2.5, г).

В руднотермических (рудовосстановительных) электри­ческих печах (рис. 2.6) тепловая энергия выделяется и в электрических дугах, и при протекании тока через слой загрузки (шихты). В этих печах осуществляется получениеразличного вида ферросплавов, карбида кальция, крем­ния и его сплавов с кальцием и хромом, чугуна, медных и медно-никелевых штейнов, свинцовых шлаков, желтого фосфора и других продуктов.

Руднотермические печи выполняются различной формы и с различным числом электродов, они могут быть стацио­нарными и наклоняющимися.

Рис. 2.6. Принцип действия руднотермиче­ской печи:

1 — электрод: 2 —область дугового разряда; 3 — область выделения мощности п сопротивле­нии шнхтм; 4 шихта; 5 — расплав; 6 — вы­пускное отверстие (летка).

Характерной особенностью, присущей дуговым печам, является система их питания от специальных трансфор­маторов с высоким напряжением на первичной стороне и широким диапазоном регулирования вторичного напря­жения.