2. Задачи исследования.
Освоение методики определения электропроводности шихтовых материалов для производства ферросплавов и изучение зависимости электропроводности различных материалов от температуры.
3. Методика исследования.
3.1 Описание экспериментальной установки.
Экспериментальная установка для изучения электрического сопротивления шихты и шихтовых материалов для выплавки электроферросплавов представлена на рисунке 2. В стальной корпус 1 установлены электроды 2, выточенные из цельного куска графита и имеющие выход за пределы корпуса. В пространство между электродами и корпусом заложены изоляторы из асбеста, смешанного с огнеупорной глиной, чтобы избежать короткого замыкания через корпус. Электроды замурованы в огнеупорную глину, которая образует огнеупорную футеровку 3. В пространство между электродами укладывается шихта или шихтовый материал 4 электрическое сопротивление, которого необходимо измерить. Температура в рабочем пространстве измеряется милливольтметром 7 в комплекте с термопарой 6. Для обеспечения тепловой изоляции и равномерности температуры рабочее пространство закрывается сверху асбестовой крышкой 5. Электрический ток, протекающий через шихту 4, обеспечивается подачей напряжения от сварочного трансформатора 10 с регулированием вторичного напряжения. Не рекомендуется использовать трансформатор постоянного тока ВД-306, т.к. в этом случае будет сильно разогреваться анод и шихта не прогреется равномерно. Напряжение на электроды подается через контактные кольца 11, желательно водоохлаждаемые. Сила тока в цепи измеряется амперметром 8, подключенным последовательно, а напряжение вольтметром 9, подключенным параллельно к трансформатору.
Рисунок 2. Экспериментальная установка для изучения электрического сопротивления шихты и шихтовых материалов для выплавки электроферросплавов
3.2 Порядок выполнения работы.
Собрать электрическую схему. По заданию преподавателя взять навеску рудного сырья, углеродистого восстановителя. Приготовить из этих материалов шихту и поместить часть шихты между электродами экспериментальной установки, так, чтобы закрыть дно.
Включить трансформатор и задать максимальное напряжение. На шихту положить стальную пластину, чтобы края пластины не касались электродов (через холодную шихту ток не пойдет). Через шихту начнет течь ток, обусловленный наличием пластины. Разогреть шихту до такой степени (400-500оС), чтобы ток не угасал при удалении пластины. Постепенно засыпать оставшуюся часть шихты. Следить за тем, чтобы шихта нагревалась равномерно по высоте. Добиваться этого помешиванием и регулированием напряжения.
После того как вся шихта равномерно прогрелась до первой температуры, указанной преподавателем, установить минимальное напряжение и записать соответствующую силу тока. Увеличивать напряжение и через каждые 20 Вольт записывать соответствующее значение силы тока.
Установить максимальное напряжение и подогреть шихту до следующей температуры. Следить за равномерностью нагрева. После достижения новой температуры повторить исследование как указано в п. 3. Следите за тем, чтобы контакты и проводка не нагревались. Если нагрев существенный остановить опыт и дождаться пока контакты остынут.
Аналогично по пунктам 2-4 повторить исследование, используя шихты с другим соотношением углеродистого восстановителя и рудного материала.
Все данные записать в таблицу 2.