Электропечи

По способу преобразования электрической энергии в тепловую различают следующие типы электропечей: электрические печи сопротивления, дуговые электрические печи, печи индукционного нагрева, установки диэлектрического нагрева, электроннолучевые печи и электрические печи со смешанным нагревом.

По области применения различают электрические печи промышленные, лабораторные, коммунально-бытового назначения. Важные характеристики электрической печи – рабочая среда (воздух, агрессивная среда, инертная атмосфера и др.), род или частота тока, конструктивное исполнение. Электрическая печь выполняет технологические, теплотехнические и электротехнические функции. Существует понятие электропечной установки, в состав которой входят собственно электрическая печь, силовое оборудование (электропечной трансформатор, выпрямитель, генератор повышенной частоты и т.п.), вспомогательное электрооборудование (дроссель, балластное сопротивление, конденсатор, выпрямитель и т.п.), коммутационная аппаратура (выключатели, разъединители и т.п.), контрольно-измерительные приборы, пирометрическая аппаратура, система автоматического регулирования, как правило, входящая в АСКУЭ предприятия. Все составляющие электропечной установки, кроме электропечи, сосредоточены на печной подстанции. Размеры установки характеризуются емкостью (массой материалов или изделий) или линейным размером рабочего пространства электрической печи и мощностью силового электрооборудования.

Плавка в электропечах имеет несколько разновидностей: с полным окислением примесей, переплав легированных отходов без окисления и с применением газообразного кислорода; метод смешения; плавка на жидком полупродукте (дуплекс-процесс) и другие. Например, переплав легированных отходов без окисления позволяет сохранить ценные легкоокисляющиеся легирующие элементы (C_r и др.), что существенно улучшает технологические показатели производства.

Удельные расходы электроэнергии в индукционных установках зависят от типа расплавляемого металла и лежат в следующих пределах, кВтч/т:

Тигельные для плавки чугуна -------------------------------------- 600-800

Канальные для плавки:

меди ----- ------------------------------------------------------- 250-300

медных сплавов ---------------------------------------------- 160-220

алюминия и его сплавов ----------------------------------- 360-500

цинка ----------------------------------------------------------- 90-120

Индукционный нагрев металлов ------ ----------------------300-400 [17].

Пути снижения тепловых потерь являются традиционными: улучшение тепловой изоляции, герметичности, уменьшения времени простоя печей. На практике тепловую изоляцию считают удовлетворительной, если при рабочей температуре печи 1200-15000°С температура кожуха печи не выше 40-500°С.

Раздел 3 Преобразователи

Преобразователи в электронике представляют совокупность технических средств для изменения электрической энергии. Устройства преобразовательной техники изменяют величины переменных напряжения и тока (трансформаторы), преобразуют переменный ток в постоянный или в пульсирующий однонаправленный (выпрямители), постоянный или пульсирующий однонаправленный или переменный (инвертеры), переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты (преобразователи частоты), изменяют число фаз переменного тока (расщепители фаз), изменяют величину постоянного напряжения (регуляторы и преобразователи постоянного напряжения). Особую группу преобразователей составляют так называемые коммутационные аппараты.

Принято в зависимости от вида основных элементов силовых цепей преобразовательных устройств последние подразделять на электромашинные и статические (электромагнитные и вентильные). К электромашинным преобразовательным устройствам относят трансформаторы и электромашинные преобразователи частоты.