Электродуговые печи постоянного тока

Электродуговые печи постоянного тока

  • опытно-промышленные электропечи сверхмалой емкости от 0,05 до 0,45 тонн
  • электропечи для литейных производств малой емкости (0,5 – 12 тонн)
  • электропечи для литейно-прокатных производств средней емкости (25 – 50 тонн)

Дуговые электропечи постоянного тока могут быть использованы для получения: чугуна и стали (низкоуглеродистой, легированной, конструкционной); алюминия, меди и драгоценных металлов; ферросплавов (в том числе ферровольфрама и ферротитана при алюмотермическом процессе); штейнов (никелевый и медный); литых огнеупорных материалов высокого качества; силикокальция; малоуглеродистого ферромарганца и металлического марганца; феррованадия; ферровольфрама; кристаллического кремния; карбида кальция; лигатур и комплексных лигатур, раскислителей и модификаторов; никеля и хрома из отсевов шлаковых отвалов; безотходной переработки шлаков, содержащих алюминий; выплавки низкоуглеродистого хрома и др.

Особенностью дуговых печей постоянного тока производства ООО «НПФ КОМТЕРМ» является современный источник питания, построенный на базе силовых IGBT транзисторов, что позволило добиться следующих показателей:

  1. Сокращение расходов на электроснабжение до 15% за счет более полного использования установленной мощности электрооборудования
  2. Сокращение времени плавки за счет увеличения эффективности использования установленной мощности источника питания
  3. Снижение потребления реактивной мощности за счет работы с высоким коэффициентом мощности (Cosφ=0,95)
  4. Отсутствие необходимости установки фильтро-компенсирующих устройств для питающей сети (экономия не менее 10% от затрат на установку печи)

Дуговые электропечи оснащаются современными системами автоматизированного управления (САУ), которые обеспечивают: контроль параметров и управление электрическим режимом плавки с учётом технологических факторов; контроль и управление весодозирующим комплексом, системы интенсификации плавки, исполнительных механизмов электропечи; контроль параметров водоохлаждаемых элементов электропечи; контроль и управление системой удаления и очистки газов; визуализацию процесса плавки и работы оборудования электропечей; регистрацию, паспортизацию и архивирование технологических параметров при работе электропечи.

В комплекте с электропечами может быть поставлено смежное технологическое оборудование: самоходные сталевозы, скрапавозы, корзины загрузочные, стальковши, стенды нагрева и ремонта ковшей, системы вдувания углеродосодержащих материалов, быстроизнашиваемые элементы, запасные части для эксплуатации электропечей, при необходимости электропечи комплектуются современными системами пылегазоочистки, которые могут встраиваться в общую цеховую систему и пр.

Технические характеристики дуговых печей переменного тока

Тип электропечи ДСП-0,1 ДСП-0,5 ДСП-1,5 ДСП-3 ДСП-6 ДСП-12 ДСП-25 ДСП-50
Мощность трансформатора, кВА 160 630 1600 2500 5000 8000 (+20%) 25600 40000
Напряжение питающей сети, кВ 0,38 6; 10 6; 10 6; 10 6; 10 6; 10 10; 35 35
Диаметр графитированного электрода, мм 75 150 150 200 300 350 400 500
Число сводовых электродов 2 3 3 3 3 3 3 3
Номинальная емкость печи, тонн 0,1 0,5 1,5 3,0 6,0 12,0 25,0 50,0
Время расплавления, мин. 55 60 60 60 60 60 58 58

Технические характеристики дуговых печей постоянного тока

Напряжение питающей сети, кВ

Тип электропечи ДП-0,1 ДП-0,25 ДП-0,5 ДП-1,5 ДП-3 ДП-6 ДП-12 ДП-15 ДП-25 ДП-50
Мощность трансформатора, кВА 160 320 630 1600 2500 5000 9600 12800 25600 43200
0,38 0,38 6; 10 6; 10 6; 10 6; 10 6; 10 6; 10 10; 35 35
Диаметр графитированного электрода, мм 75 100 100 или 150 200 250 300 300 300 500 550
Число подовых электродов 1 1 1 или 2 2 2 2 2 2 3 4
Параметры электропечей при плавке стали и чугуна
Номинальная емкость, тонн 0,1 0,25 0,5 1,5 3,0 6,0 12,0 15,0 25,0 50,0
Время расплавления, мин. 40 40 32 36 46 50 60 55 45 36
Параметры электропечей при плавке алюминия и его сплавов
Номинальная емкость, тонн 0,03 0,07 0,33 1,0 2,0 5,0 10 12 20 30
Время расплавления, мин. 10 15 26 19 27 36 37 29 32 23

Приведенный выше перечень серии дуговых электропечей не исчерпывает всех возможностей ООО «НПФ КОМТЕРМ», за дополнительной информацией просьба обращаться к нашим специалистам по контактным данным, указанным на сайте.

Дуговая печь постоянного или переменного тока предназначена для плавки металлов. Перед началом работ или покупкой печи требуется знание основных теоретических моментов.

Дуговая электропечь в промышленности начала широко использоваться в середине прошлого века. Конструкция постоянно усовершенствовалась и уже именно дуговые печи вытесняют традиционные мартены и домны со сталелитейного производства.

Кто изобрел?

Дуговая электрическая печь, а именно эффект плавления металла с помощью электрической дуги был впервые показан отечественным ученным Поповым в начале 19 века. Такие опыты показали, что с помощью электродуговой установки можно не только расплавлять металл и стали, но и восстанавливать новые материалы из окислов при нагревании совместно с углеродистыми восстановителями. Эти опыты стали прародителем электрической дуговой сварки.

Но параллельно с Поповым, исследования проводились и зарубежными ученными. Уже 1810 году Дэви Гемфри была показана первая экспериментальная установка горения дуги, а в 1853 была осуществлена попытка построения первой плавильной печи Пишоном. 1878 – год, когда Вильгельмом Сименсом был получен патент на изобретение первой печи, работающей на электродуге. Но первая в мире сталеплавильная дуговая установка появилась только 1899 году. Поэтому, споры кто изобрел это устройство тянутся до наших дней.

Несколько фото электродуговых печей:

Принцип работы

Электрическая печь для плавки металла способна успешно работать на сталелитейном производстве и в домашней мастерской. Принцип работы любой конструкции работающей с использованием электрической дуги разбит на 3 этапа:

  1. Процесса плавки шихтового материала. На этом этапе, поверхность расплава закрывается пленкой, препятствующей поступлению различных вредных газов. Происходит поглощение фосфора, серы и других химических элементов, влияющих на качество стали и сплавов.
  2. Окисления металлов. На этом этапе корректируется содержание в металле вредных веществ. Максимальный уровень фосфора или серы, не должен превышать 0,15% от общей массы. Для формирования марки сталей важно обеспечить корректировку содержания в ней азота, водорода. Уровень температуры в печи на этом этапе поддерживается выше предела плавления основного вещества на 120 0 . В качестве окислителя используется кислородный или слой окалины.
  3. Этапа восстановления. В этот период удаляются серные включения, и структура металла доводится до заданного уровня по содержанию легирующих добавок и углерода.
Читайте также:  Зарядное устройство для аккумуляторных батареек на алиэкспресс

Это общий принцип работы печей, но в зависимости от вида приборов, печь будет работать по определенной схеме. Разберем этот вопрос подробнее.

Постоянного тока

Электродуговые печи постоянного тока – устройства для использования в литейном деле и металлургической промышленности. С помощью поддержания дуги по центру увеличивается срок службы внутреннего слоя огнеупорных кирпичей в камере нагрева металлов. Такая работа приводит к экономии электроэнергии, повышению уровня производительности печей. Такие устройства состоят:

  • наружного корпуса камеры нагрева металлов;
  • свода из огнеупорного материала;
  • нагревательного электрода, который монтируется в своде;
  • в поде камеры установлены 2 электрода;
  • три мощных электромагнита для корректировки положения электродуги;
  • системы контроля над работой установки. В нее входят термодатчики, термопары и другое оборудование для управления процессом. Термопары устанавливают в верхней полости свода, над верхним пределом расплавленного металла, на минимальном расстоянии в 500 мм;
  • блока управления электромагнитами;
  • установлен дополнительный источник тока, с напряжением в 24 В.

Электромагниты удерживают дугу на центре камеры. Они устанавливаются так, чтобы угол отклонения по осям не составляло более 120 0 .

Переменного тока

Дуговые печи переменного тока – их принцип действия основан на пронизывающем эффекте переменного магнитного потока, который проходит через замкнутый контур камеры. В нее помещены материалы, которые под действием магнитного поля расплавляются. Внутренняя камера заключена в металлический корпус из жаропрочной стали. Все внутреннее пространство до определенного уровня заполняется расплавленным металлом с легирующими добавками.

Сталь доводится до определенной температуры, проходит все три этапа приведенные выше и после окончания процесса плавки выводится в отдельный канал. При выпуске металла из печи, ток размыкается и расплавленная, готовая сталь сливается в ковши.

Устройство

Дуговая печь с подовым электродом или другой конструкции имеют единый принцип устройства таких агрегатов:

  1. графитированные электроды для электродуговых печей – 3 шт. их устанавливают в специальные держатели, к которым подключены кабели подводящие электроэнергию;
  2. корпус печи выполняется цилиндрической формы. Нижняя часть выполнена в виде сферы, в нее укладывается шихта. В пространстве между электродами, после подачи нагрузки, возникает дуга, и плавильный материал постепенно расплавляется и доводится до жидкого состояния. Внутренняя часть пода выкладывается из огнеупорного материала, способного выдерживать длительное воздействие высоких температур;
  3. наружная часть закрывается при помощи стального корпуса, в плоскостях которого закреплена управляющая автоматика с множеством датчиков и термопар. Модели печей могут дополнительно оснащаться системой водяного охлаждения;
  4. для слива расплава изготовлен специальный желоб;
  5. на лицевой стороне выполнены несколько полостей с дверками для контроля над ходом плавки, забора проб для химического анализа готовности и качества стали;
  6. в корпусе делается несколько полостей для удаления шлаков и добавления легирующих добавок и внесения корректировки в состав стали.

Для нормальной работы потребуется оснастить конструкцию высоковольтным понижающим трансформатором, подключенным к линии ЛЭП, ковшами для слива готовой стали и кранами для загрузки шихты и других добавок. Для обеспечения работы агрегатов устанавливается предохранительная арматура и система аварийного отключения питания, а также блок автоматического управления работой печи.

Такое общее устройство имеет дуговая плавильная печь. Но конструкция может изменяться при разных вариантах печей.

На рисунке указана общая схема электродуговой печи.

Размер электродуговой печи может повлиять на выбор мощности трансформатора, габариты электродов и толщину стен, но общий принцип конструкции остается неизменным.

Размеры электродов подбираются согласно данным установочных документов.

Какие стали можно получить в дуговых печах?

На вопрос, какие стали можно получить в дуговых печах, опытный металлург, не задумываясь, ответит – всевозможные и даже чугун. Даже в сетевых играх «space engineers» и «immersive engineering» вы найдете способы постройки таких печей и производства различных сплавов и сталей. Электродуговые конструкции используются для производства в промышленных и лабораторных или домашних масштабах:

  • конструкционной или легированной стали с различными уровнями содержания углерода и легирующих добавок;
  • тугоплавких сплавов;
  • расплава золота, серебра и других металлов в небольших количествах для ювелирной или домашней мастерской;
  • изготовление всех марок чугуна и для переплавки его в легированную сталь;
  • высокотемпературные стали используются для выращивания монокристаллов, плавки оптического стекла и волокон.

к содержанию ↑

Производители

Рынок сталеплавильной электродуговой техники завален предложениями о поддельных, кустарных моделях по низкой цене. Поэтому планируя покупку, найдите в интернете сайт производителей подобной техники и закажите печи напрямую или через официальных дилеров. Покупая агрегаты у непроверенного продавца, вы рискуете приобрести некачественную и недолговечную конструкцию, пускай и за небольшие деньги.

Приведем краткий список компаний производителей электродуговых печей:

  1. Группа компаний «Thermal Technology» производит разнообразные по конструкции и мощности сталеплавильные агрегаты для лабораторных исследований и металлургической промышленности. Высокотемпературные печи могут проводить плавку в вакууме или при атмосферном давлении. Во всех случаях проводится тщательный контроль состояния воздуха в камере с расплавом. Технику используют не только в сталеплавильной отрасли, она успешно работает при выращивании монокристаллов и для получения оптоволокна.
  2. Российский производитель, компания «Оптим Толедо» выпускает электрические сталеплавильные печи для промышленных установок под маркировкой «ДППТ» и «ЭШП». Модели «ДППТ» — одни из самых мощных промышленных сталеплавийных электродуговых печей. В них собран весь запас конструкторов и эксплуатационников при проведении разработки проекта для плавильных устройств, работающих на переменном электрическом токе. Мощные преобразователи постоянного тока работают для обслуживания печей, модели ДСП.
  3. Дуговая сталеплавильная печь от Тайваньской компании «LEGNUM» — популярная марка производителей на российском рынке. Тиристорные электрические плавильные печи работают не только с металлами. Простота и надежность конструкции позволяет выполнять устройства в 2 вариантах. Они могут поставляться с гидравлической модификацией или редукторной. Отлично подходят для малого и среднего сталеплавийного предприятия с 3уровнем производительности свыше 2000 тонн в течение года.
  4. С 1989 года на российском рынке успешно работает научно – техническая компания «ЭКТА», специализирующаяся на выпуске термического промышленного оборудования. Научные методы, используемые при разработке и проектировании печей позволяют компании конкурировать с зарубежными производителями, особенно по соотношению цены и качества продукции. Дуговые печи переменного и постоянного тока могут использоваться для производства сплавов алюминия и других металлов.
  5. Печи от китайской компании «Чжэнчжоу Ланьшо промышленная печь» обеспечивают быструю плавку при пониженной себестоимости работы агрегата. Минимальные габариты при большом объеме загрузки, отличные показатели по теплоотводящим характеристикам и минимальный уровень загрязнения окружающей среды при полной загрузке и плавления шихты – это не полный список достоинств этой техники. Модели «KGPS 200кВт» применяются для производства нержавейки, чугуна, всех видов легированных, жаропрочных и конструкционных сталей. Можно использовать для получения цветных и драгоценных металлов.
Читайте также:  Цифровой термометр для бетона

Цены указывать нет смысла, они очень быстро меняются. Поэтому, советуем обратиться к производителям напрямую и узнать стоимость на интересующую вас технику.

Особенности эксплуатации

Работа на таких печах в первую очередь требует соблюдения правил ТБ и охраны труда. Весь цикл работ выполняется в несколько основных этапов:

  • В первую очередь перед началом работ осматривается состояние огнеупорных кирпичей на своде и поде печи. Все пострадавшие или поврежденные участки ремонтируются. Обязательна проверка исправности системы вентиляции и водяного охлаждения.
  • Завалка шихты. Для завалки современных производственных установок используется верхняя система с помощью загрузочных бадей или специальной завалочной машины с ковшом. Такую технику применяют для внесения легирующих добавок или необходимых компонентов для корректировки состава металла в период плавки. На дно пода укладывается мелкий лом, так удается избежать повреждения огнеупорных кирпичей при выполнении этой операции.
  • Для раннего образования шлака и защиты ванны от вредных газов в состав шихты добавляется 2% извести от весы полной загрузки камеры.
  • Печь закрывается сводом с электродами и на них подается питание.
  • На этапе выполнения плавки стали может произойти внезапная поломка одного или нескольких электродов. В основном это происходит при недостаточной проходимости электрического тока, при несоблюдении минимального зазора от кончика электрода до верхней кромки шихты.
  • Регулировка мощности и скорости плавления осуществляется, если изменить положение нагревательного элемента. Тогда изменяется длина электрической дуги. Изменяется нагрузка и при повышении или понижении величины нагрузки поступающего тока.
  • Шихта расплавилась, образовался слой шлаков и расплава металла. Шлак удаляется по специальному каналу на протяжении всего периода работы печи. Это способствует удалению вредных веществ из состава стали. Для этого слой шлака вспенивают с помощью углеродосодержащих материалов, которые прерывают работу электрической дуги.
  • Периодически проводится забор пробы и проведение лабораторного анализа по составу и готовности стали. В домашних условиях эту операцию придется выполнять на глаз. При необходимости можно визуально контролировать ход работы через специальную полость, которая может служить и как леток для добавления и корректировки качества стали или других видов металлов или сплавов.
  • После готовности материала, его выводят через специальные каналы в стальной ковш или выпуск производится при наклоне корпуса печи.
  • После окончания работ выключается питание. Работа и производство одной закладки шихты окончена. Поверхности очищаются от налета и дефектов после остывания печи и только после этого можно производить следующую плавку.

Такая работа должна выполняться на любом предприятии, независимо от размера или объема печи.

Дуговые печи постоянного тока (ДППТ) и ЭШП

Обращаем ваше внимание , что для формирования предварительного технико-коммерческого предложения на дуговую печь Вам необходимо заполнить опросный лист и отослать его нам по электронной почте Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Дуговые печи постоянного тока (ДППТ) – это крупнейшее продвижение в технологии дуговых печей. ДППТ вобрали в себя накопленный опыт эксплуатации и конструирования дуговых сталеплавильных печей переменного тока (ДСП) и мощных преобразователей постоянного тока. Аналогичные конструктивные исполнения важнейших элементов печей ДСП и ДППТ – кожуха и свода, механизмов наклона печи и перемещения электрода, одинаковая схема загрузки шихты и разлива металла, использование одних и тех же огнеупорных материалов – позволяют хорошо вписать ДППТ в существующие технологические линии литейных и металлургических цехов, почти полностью используя разработанные технологические процессы плавления и рафинирования металла.

Читайте также:  Грунт глубокого проникновения с антисептиком

ДППТ — новейшее поколение агрегатов, используемое для плавки и выдержки:

  • Сталей любых марок
  • Чугунов (в т.ч. синтетического и чугунов на основе Fe-C-Al).
  • Алюминия и сплавов на его основе (в т.ч. шлаков, содержащих 30-45% металлического алюминия, с высвобождением до 98% алюминия из шлаков)
  • Меди и сплавов на ее основе, любых отходов меди (в шихте допускается до 100% стружки, выход годного до 98,5%).
  • Различных ферросплавов, в т.ч. ферротитана, феррохрома, феррованадия, низкоуглеродистого и металлического ферромарганца, силикокальция, карбида кальция, а также шлаковых отходов, образующихся при производстве ферросплавов на типовых печах.

Преимущества использования ДППТ:

  • Высокая производительность, время плавки 15-35 мин.
  • Энергоресурсосбережение и качественное потребление электроэнергии, удельный расход электроэнергии 360-880 квт.ч/т., в зависимости от сплава.
  • Высокая экологичность ДППТ.
  • Улучшение условий труда и техники безопасности.
  • Широкий спектр выплавляемых металлов и сплавов.
  • Большая экономичность при переработке твердых отходов, шлаковых отвалов, с извлечением из них ценных элементов.
  • Низкий угар легирующих элементов.
  • Высокое качество выплавляемых металлов и сплавов.
  • Резкое снижение (до 80%) содержания газов в сплавах, вызванное ионной проводимостью под воздействием постоянного тока.
  • Возможность загрузки и плавления шихты в объеме от 20% до 130% от номинальной емкости печи, с использованием различных видов футеровки.
  • Отсутствие вредных последствий для состояния печи при любых режимах работы и аварийных отключениях.

Дуговая печь постоянного тока с одним сводовым и одним подовым электродами

Это печь классической компоновки предназначена для работы в дуговых режимах при получении сталей, чугунов, цветных металлов.

Сводовый электрод таких печей всегда имеет отрицательную полярность (катод), а подовый электрод положительную (анод).

В конструкции печи мы применяем различные подовые электроды. В зависимости от задач, это может быть полностью медный подовый электрод, комбинированный медно-стальной или комбинированный медно-графитовый электрод.

Такая конструкция печи производится нами с 2006 года.

За этот период изготовлено 15 печей ёмкостью от 60 кг до 1 тонны.

Дуговая печь постоянного тока с двумя сводовыми электродами

Производимые нами печи такой конфигурации позволяют работать:

  • в дуговом режиме с одной или двумя "дугами", при расплавлении токопроводящей шихты, например, стали и чугуна;
  • в бездуговом режиме, для проведения руднотермических плавок.

Особенностью таких печей является возможность смены полярности электродов в процессе работы, что необходимо для равномерного расходования сводовых электродов и лучшего перемешивания расплава.

С 2008 года нами изготовлено и запущенно в работу 5 таких печей разной ёмкости, для ряда предприятий, занимающихся переработкой шлаков и катализаторов.

В 2014 году нами разработана и запущена в работу печь с ёмкостью плавильного пространства 1,5 м³, с четырьмя сводовыми электродами, работающими попарно. Эта печь работает на процессе переработки автокатализаторов, катализаторов нефтехимии и шлаков медно-никелевого производства.

В 2016 году, по ТЗ заказчика, мы разработали и изготовили печь постоянного тока с тремя сводовыми электродами ёмкостью 0,5 м³. Эта печь работает на переплаве автокатализаторов.

Дуговая печь постоянного тока с двумя сводовыми и одним подовым электродами

Печи такой конфигурации дают возможность работать:

  • в дуговом режиме с одной или двумя "дугами"
  • в бездуговом режиме для проведения руднотермических плавок.

Конструктив печи позволяет производить ввод мощности по следующим схемам:

  • 2 сводовых электрода, подовый отключен;
  • 2 сводовых и подовый электрод;
  • 1 сводовый и подовый электрод.

Такая конструкция печи производится нами с 2009 года. Всего изготовлено и запущенно в работу 4 такие печи, разной ёмкости, для решения различных задач.

Печи с такой схемой токоподвода работают на производстве ферросплавов, на переработке медно-никелевых штейнов, и на переработке катализаторов нефтехимии и автокатов.

Печи ЭШП с источником питания постоянного тока

Наша компания производит печи ЭШП малой ёмкости (до 250 кг по расплаву). Питание печи осуществляется от блока трансформатор-выпрямитель мощностью 160 или 250 кВа. Печная установка подключается к 3-хфазной питающей сети напряжением 380В.

Наплавка металла производится в футерованный тигель (ванну) печи. Слив металла осуществляется путём наклона ванны (тигля).

Средняя скорость плавки в такой печи (при переплаве стальной колотой стружки) – 1 кг в минуту.

Электрошлаковые печи, использующие принцип переплава металла в водоохлаждаемых кристаллизаторах и в футерованных огнеупорами емкостях под слоем электропроводящего флюса (шлака) предназначены для производства слитков и фасонных отливок ответственного назначения.

Сущность электрошлакового переплава (ЭШП) заключается в переплаве литых, кованых или катаных расходуемых электродов под слоем расплавленного шлака, разогреваемого пропускаемым по нему током до температуры 1700-2000°С.

Благодаря направленной кристаллизации, обработке химически активным шлаком и затвердеванию в шлаковом гарниссаже, формируемый при ЭШП слиток характеризуется высокой однородностью структуры, высокой плотностью, низким содержанием неметаллических включений и вредных примесей и гладкой поверхностью, не требующей дополнительной механической обработки. Высокие служебные характеристики металла ЭШП, конкурирующего в литом виде с кованым металлом, обеспечивают значительное (до 2-3 раз) увеличение ресурса работы и надежности изделий ответственного назначения, начиная от миниатюрных приборных подшипников до многотонных роторов мощных генераторов, и обусловливают широкое применение его в различных отраслях промышленности.

Ссылка на основную публикацию
Экомембрана кухня что это
* Обращаем Ваше внимание, что цена за погонный метр включает в себя стоимость мебели,цоколя, столешницы ЛДСП и ножек (без замены...
Что можно сделать со старыми шторами
Никого не удивляет, что еще вчера модные и современные шторы сегодня становятся пережитком. Но не выбрасывать же крепкую ткань только...
Что надо для строительства дома
Какие документы нужны для строительства частного дома — важный вопрос, который волнует многих. Ведь, иметь собственный дом — это мечта...
Щитовые бани фото проекты
Как постро­ить кар­кас­ную бань­ку 3x4 сво­и­ми рука­ми. Пред­став­ляю вам подроб­ный рабо­чий фото про­ект для стро­и­тель­ства недо­ро­гой и про­стой в испол­не­нии...
Adblock detector