Контрольные вопросы

1. Что называется индукционным устройством?

2. От чего зависит глубина проникновения электромагнитной волны?

3. Поясните физический смысл уравнения Умова-Пойтинга?

4. Как изменится относительная магнитная проницаемость для немагнитных и ферромагнитных материалов?

5. Как классифицируются индукционные установки?

6. Что необходимо выполнить для улучшения индукционной печи?

7. Что такое индукционная единица?

8. Каковы особенности подключения индукционного трансформатора?

9. Как подключается индукционная единица?

10. Для чего в схемах индукционной печи применяют автотрансформатор?

11. Для чего необходим трансформатор собственных нужд?

12. В чём отличие индукционной канальной печи от других?

13. Приведите примеры схем индукционных печей.

14. Где применяют тигельные печи?

15. Назовите достоинства и недостатки канальных печей.

16. Назовите достоинства и недостатки тигельных печей.

17. Для чего по внешней стороне индуктора устанавливаются магнитопроводы?

18. Приведите примеры технологических схем индукционных установок.

19. Каковы особенности диэлектрического нагрева?

20. От чего зависит мощность диэлектрических потерь?

21. Назовите достоинства и недостатки диэлектрического нагрева.

Тема № 4. Электродуговые печи

4.1. Свойства дугового разряда

В ряде электротермических процессов, идущих с поглощением большого количества электроэнергии, применяется электродуговой разряд или электрическая дуга, которая позволяет нагревать различные среды до высоких температур, недостижимых при сжигании топлива.

Электрическая дуга является одним из явлений, возникающих при прохождении электрического тока через газ, пары или вакуум. В обычных условиях газы не проводят электрический ток. Проводимость возникает только тогда, когда в газовой или иной среде помимо молекул и атомов появляются свободные заряженные частицы – электроны, положительные и отрицательные ионы – и газ превращается в плазму. Плазмой принято называть вещество, находящееся в состоянии, когда в веществе кроме ней-тральных молекул и атомов имеются заряженные частицы – электроны и ионы, проводящие электрический ток. Основные этапы перехода газа в плазму: диссоциация (образование атомов) и ионизация (возникновение заряженных частиц). Заряженные частицы в разрядном промежутке образуются за счет энергии внешнего источника (самостоятельный разряд).

Дуговой разряд характеризуется высокой плотностью тока в канале разряда (порядка 10²-10⁶ А/см²), низким катодным падением напряжения (менее 20 В), высокой температурой газовой среды в межэлектродном пространстве (3÷5)10³ К и выше.

4.2. Общие сведения о дуговых электрических печах

Электрическая дуговая печь – печь, в которой используется тепловой эффект электрической дуги для плавки металлов и др. материалов. Первые промышленные дуговые печи построены в 1898-1901 гг. П. Эру во Франции и Э. Стассано в Италии. В России первая дуговая печь была установлена в 1910 г. на Обуховском заводе в Петербурге.

В литейном производстве дуговые печи используют для выплавки стали и чугуна из металлического лома и для перегрева жидкого чугуна, получаемого в вагранках или других первичных плавильных печах, для выплавки ферросплавов и чугуна из руд, а также в химической промышленности – для производства карбида кальция, фосфора и др. продуктов. В дуговых печах можно получать высококачественный металл с низким содержанием фосфора, серы, кислорода и других вредных и нежелательных примесей, получать легированные стали с высоким содержанием легирующих добавок. Дуговые печи лучше других приспособлены для переработки металлического лома. Металлизированные окатыши, заменяющие лом, можно загружать в электропечь непрерывно при помощи автоматических дозирующих устройств.