Piec elektryczny z łukowym ogrzewaniem

Pieczołowy piec elektryczny to bardzo gorące zamknięte przestrzenie, gdzie ciepło jest generowane poprzez łuk elektryczny do topienia niektórych metali, takich jak złom stali, bez zmiany elektrochemicznych właściwości metalu.

Tutaj, łuk elektryczny powstaje między elektrodami. Ten łuk elektryczny służy do topienia metalu. Piecyki łukowe są używane do produkcji mini stalowych belek strukturalnych i prętów stalowych. Piec elektryczny ma formę pionowego naczynia z cegły ogniotrwałej. Istnieją głównie dwa rodzaje pieców elektrycznych. Są to piecyki elektryczne zasilane prądem przemiennym (AC) i stałym (DC).

Piec elektryczny DC

Piec łukowy DC to nowoczesny i zaawansowany piec w porównaniu do pieca łukowego AC. W piecu łukowym DC, prąd płynie od katody do anody. Ten piec ma tylko jedno grafitowe elektrody, a druga elektroda jest wbudowana na dnie pieca. Istnieją różne metody montażu anody na dnie pieca DC.

Pierwsza konfiguracja składa się z pojedynczej metalowej anody umieszczonej na dnie. Jest ona chłodzona wodą, ponieważ szybko się nagrzewa. W kolejnej, anoda może być prowadzącym podłożem przez wybraną warstwę C-MgO. Prąd jest podawany do płyty Cu umieszczonej w dolnej części. Tutaj, chłodzenie anody odbywa się poprzez powietrze. W trzeciej konfiguracji, metalowe pręty działają jako anoda. Są one osadzone w masie MgO. W czwartej konfiguracji, anoda składa się z cienkich arkuszy. Arkusze są osadzone w masie MgO.

Zalety pieca elektrycznego DC

• Zmniejszenie zużycia elektrod o 50%.

• Topienie jest prawie jednolite.

• Zmniejszenie zużycia energii (5 do 10%).

• Zmniejszenie migotania o 50%.

• Zmniejszenie zużycia materiałów ogniotrwałych.

• Możliwość przedłużenia żywotności paleniska.

Piec elektryczny AC

W piecu elektrycznym AC, prąd płynie między elektrodami przez ładunki metalu. W tym piecu używa się trzech grafitowych elektrod jako katody. Złom sam działa jako anoda. W porównaniu do pieca łukowego DC, ten jest bardziej ekonomiczny. Ten piec jest najczęściej używany w małych piecach.

Konstrukcja pieca łukowego elektrycznego

Jak wspomniano wcześniej, piec elektryczny to duży pionowy zbiornik wybrukowany cegłami ogniotrwałymi. Jest to pokazane na rysunku 2.

Głównymi częściami pieca elektrycznego są dach, palenisko (dolna część pieca, z której zbiera się stopiony metal), elektrody i ściany boczne. Dach zawiera trzy otwory, przez które wprowadzane są elektrody. Dach wykonany jest z cegieł aluminiowych i chromitowo-magnezowych. Palenisko zawiera metal i szlam. Mechanizm nachylenia służy do wlewu stopionego metalu do krysy przez przesunięcie pieca. Do usunięcia elektrod i naladowania pieca (dodawanie złomu) wykorzystywany jest mechanizm cofania dachu. Przewidziano również system usuwania oparów wokół pieca z uwagi na zdrowie operatorów. W piecu elektrycznym AC, elektrody są w liczbie trzech. Są one okrągłe w przekroju. Grafit jest używany jako elektrody ze względu na wysoką przewodność elektryczną. Używane są także elektrody węglowe. System pozycjonowania elektrod pomaga automatycznie podnosić i opuszczać elektrody. Elektrody są silnie utleniane, gdy gęstość prądu jest wysoka.

Transformator: –
Transformator zapewnia zasilanie elektryczne dla elektrod. Jest on położony w pobliżu pieca. Jest dobrze chroniony. Moc dużego pieca łukowego elektrycznego może wynosić nawet 60MVA.

Princip działania pieca łukowego elektrycznego

Działanie pieca elektrycznego obejmuje naladowanie elektrod, okres topienia (topienie metalu) i rafinację. Ciężki i lekki złom w dużym koszu jest wstępnie nagrzewany przy użyciu gazów spalinowych. Aby przyspieszyć tworzenie szlamu, dodaje się do niego wypalony wapień i spar. Naladowanie pieca odbywa się poprzez przesunięcie dachu pieca. W zależności od potrzeb, odbywa się też naladowanie stopionego metalu.
Następnie następuje okres topienia. W tym okresie elektrody są opuszczane na złom. Następnie powstaje łuk między elektrodą a metalem. Ze względów bezpieczeństwa wybiera się niskie napięcie. Po zasłonieniu łuku przez elektrody, napięcie jest zwiększone, aby przyspieszyć proces topienia. W tym procesie, węgiel, krzem i mangan są utleniane. Niski prąd jest wymagany do produkcji dużego łuku. Straty ciepła są również mniejsze. Proces topienia można przyspieszyć przez głębokie zanurzanie elektrod.
Rafinacja rozpoczyna się podczas topienia. Usuwanie siarki nie jest niezbędne w przypadku jednej praktyki utleniania. Wystarczy usunąć fosfor. Ale w przypadku dwustopniowej praktyki, trzeba usunąć zarówno S, jak i P. Po deoksydacji, w praktyce dwustopniowej, usuwa się utleniony szlam. Następnie, za pomocą aluminium, ferromanganu lub ferrosilicium, dokonuje się deoksydacji. Gdy chemia i wymagana temperatura są osiągnięte, ciepło zostaje deoksydowane. Następnie, stopiony metal jest gotowy do wlewu.
Do chłodzenia pieca można używać paneli ciśnieniowych lub spryskiwania pustego pierścienia.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich skontaktuj się, aby usunąć.