Тема 6.3. Електрообладнання дугових електропечей і установок.

1.Принцип дії і загальна будова електродугових печей.

Електричні дугові печі призначені для плавлення металів і сплавів.

В печах цієї категорії теплова енергія виділяється в електричних дугах, які горять між графітовими або вугільними електродами і поверхнею металу.

Дугові печі по способу передачі тепла можна класифікувати наступним чином:

Дугові печі прямого нагріву (рис.6.11а), в яких дуга горить між електродом і розплавленим металом, використовують для плавлення чорних і тугоплавких металів і сплавів.

Дугові печі непрямого нагріву (рис.6.11б), в яких дуга горить між електро -дами, використовують для плавлення кольорових металів, іноді чавуна.

В руднотермічних дугових печах (рис.6.11в) основна частина теплової енергії виділяється частково в електричній дузі і частково за рахунок проходження струму через шар розігрітої до високої температури шихти. В цих печах сполучають два принципу виділення енергії, які характерні для дугових печей прямого нагріву і печей опору прямого нагріву.

Рис.6.11. Загальна будова дугових печей.

а – прямого нагріву; б – непрямого нагріву; в – руднотермічної; 1 – електрод;

2 – область дугового розряду; 3 – область виділення тепла в опорі шихти; 4 – шихта, яка не вступила в реакційну зону; 5 – рідкий продукт (сплав)

Промисловість випускає основні серії дугових сталеплавильних печей: ДС – трифазні, з ручним завантаженням; ДСП – трифазні, з поворот -ним зведенням і верхнім завантаженням; ДСВ – трифазні, з викаткою ванни і верхнім завантаженням; ДУМ – , які працюють на рідкій заливці чавуна і ДМ – однофазні для плавлення міді та її сплавів.

Загальний вигляд компоновки установки найбільш розповсюдженої дугової сталеплавильної печі ДСП-100 даний на рис.6.12. Номінальна ємність печі 100 т. Установка складається з самої печі 1, електродів 2, вторинного струмопроводу або короткої мережі 3, пічного трансформатора 4 потужністю 50 MB·А, напругою 110 кВ, ошиновки 5 сторони високої напруги трансфор -матора, приміщень 6 і 7, в яких розміщені станції і пульти управління піччю, кабельного вводу 8, агрегату живлення 9 і струмопідводу 10 і електро- приводу 11 нахилу ванни для зливання металу.

Рис. 6.12. Компоновка електрообладнання сталеплавильної печі ДСП-100.

2.Режими роботи електродугових печей.

Корисна електроенергія, яка необхідна для нагріву і розплавлення 1 т сталі в дуговій сталеплавильній печі з твердою завалкою, складає понад 340 кВт·год/т.

Робота в дуговій сталеплавильній печі починається з процесу розпалювання електричної дуги в режимі короткого замикання. Цей режим є відносно ко -роткочасним, але найбільш важким. При цьому в електрообладнанні виника -ють міцні електродинамічні навантаження. Перевантаження досягає 20%.

Другим за навантаженням є режим розплавлення металу. При цьому піч споживає також значно велику потужність понад 80%.

Під час варки сплаву споживається менша потужність, яка необхідна лише для підтримання необхідної температури, - явно виражений дуговий режим.