ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов

Страница создана Олесь Чесноков
 
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
Юрий Чернихов

                         ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ                                                                               Часть 1

                         ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ
МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

                                                                                                                                              Низкошахтная электродуговая печь Стассано.  Музей науки и технологии. Милан
                         ОТКРЫТИЕ В. В. ПЕТРОВЫМ                 плавлении и сожигании металлов
                         ЯВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ                   и многих других горючих тел, а так-
                         ДУГИ                                    же о превращении в металлы ме-
                            В 1802 г. русский физик Васи-        таллических оксидов посредством
                         лий Владимирович Петров (рис. 1),       гальванической жидкости». Петров
                         профессор Медико-хирургической          писал: «Напоследок, посредством
                         академии в Санкт-Петербурге и впо-      огня, сопровождающего течение
                         следствии (с 1815 г.) ординарный ака-   гальвани-вольтовой жидкости, при
                         демик Петербургской академии наук,      употреблении огромной батареи,
                         создал крупнейшую по тому времени       пытал я превращать красные свин-
                         гальваническую батарею — так назы-      цовые и ртутный, а также серова-
                         ваемый вольтов столб из 2 100 мед-      тый оловянный оксиды в металли-
                         но-цинковых элементов, с помощью        ческий вид; следствия же сих опытов
                         которого открыл явление электри-        были такие, что упомянутые оксиды,
                         ческой дуги и указал на возможность     смешанные с порошком древесных уг-
                         ее практического применения (осве-      лей, салом и выжатыми маслами, при
                         щение, электроплавление, электрос-      сгорании сих горючих тел иногда с
                         варка металлов и восстановление         пламенем принимали настоящий ме-
                         металлов из окислов). Результаты        таллический вид». Эти опыты Петро-
                         своих исследований он изложил в         ва можно считать исследованиями,
                         книге «Известие о гальвани-воль-        положившими начало современной
                         товых опытах», изданной в 1803 г.       электрометаллургии в дуговых пе-
                         В свете темы данной статьи наиболь-     чах, в которых шихта из окислов ме-
                         ший интерес представляет глава VII      таллов в разных видах подвергается    Рис. 1. Василий Владимирович Петров.
                         этой книги, озаглавленная «О рас-       действию электрической дуги.               Портрет неизвестного художника

                         28
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 3 —

                                      и транспортировать от электростан-
                                      ции к потребителю. Необходимые
                                      предпосылки для возникновения
                                      нового агрегата сложились только в
                                      последней четверти XIX в. (создание

                                                                                                                            МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
                                      и распространение электромашин,
                                      основанных на электромагнитной
                                      индукции; изобретение трансформа-
                                      тора, изобретение трехфазной сис-
                                      темы токов и передача их на значи-
                                      тельные расстояния).
                                         В 1878–1879 гг. Вильгельм Сименс
                                      (рис. 3), руководитель филиала фир-
                                      мы «Сименс» в Англии, применил
                                      постоянный электрический ток для
                                      плавки стали, используя для этой
                                      цели тигель с двумя горизонтальны-
                                      ми угольными электродами, пропу-
                                      щенными сквозь стенки тигля, что-
         Рис. 2. Гемфри Дэви.         бы создать электрическую дугу над                 Рис. 3. Вильгельм Сименс
     Портрет работы Томаса Филлипса   шихтой. В. Сименс впервые предло-
                                      жил регулировать ток дуги переме-          могла слегка покачиваться для пе-
   В 1808–1809 гг. английский химик   щением электрода и использовать            ремешивания плавки в ванне. Стас-
и физик Гемфри Дэви (рис. 2), пре-    магнитное поле для отклонения дуги.        сано также построил низкошахтный
зидент Лондонского королевского          История электродугового нагре-          вариант своей печи. Поль Луи Туссен
общества с 1820 г. и впоследствии     ва наглядно иллюстрирует те уси-           Эру (рис. 6) в 1899 г. сконструировал
(с 1826 г.) почетный иностранный      лия, которые были приложены для            и построил во Франции в Савойе
член Петербургской академии наук,     его совершенствования. Первые              (предгорье Альп) промышленную
также описал дуговой электриче-       промышленные дуговые печи были             дуговую электропечь прямого на-
ский разряд между двумя угольными     построены в 1898–1901 гг. Инженер          грева для выплавки стали (рис. 7).
стержнями, соединенными с полюса-     Эрнесто Стассано (рис. 4) в 1898 г.        В этой печи электрический ток про-
ми мощной электрической батареи       построил в Северной Италии, бога-          ходил через ванну, а электрические
из 2 000 гальванических элементов.    той водными ресурсами, шахтную             дуги горели между электродами и
   Патент на первую электротерми-     электрическую домну для выплав-            ванной. Нагрев ванны производил-
ческую печь был получен во Фран-      ки чугуна из руд, представляющую           ся теплом, выделяемым вольтовыми
ции Пишоном в 1853 г. Конструкция     собой дуговую электропечь косвен-          дугами. Количество джоулева тепла,
этой печи в какой-то мере является    ного нагрева с электродами, уста-          выделяющегося при прохождении
прототипом электродуговых пе-         новленными горизонтально (рис. 5).         тока через ванну, сравнительно с
чей, которые нашли практическое       В этой печи, имеющей свободно го-          теплом, выделяемым дугами, было
применение в самом конце XIX в.       рящую (независимую) дугу, перемен-         незначительно. В 1906 г. компания
В этой печи имелись две пары гори-    ный электрический ток не проходил          Demag начала производство печей
зонтально расположенных электро-      через печную ванну. Нагрев ванны           системы П. Эру в Германии. Первые
дов, между которыми возбуждались      производился теплом, выделяемым            промышленные дуговые сталепла-
электрические дуги. Смесь руды и      вольтовой дугой. Печь была скон-           вильные печи системы П. Эру име-
угля пропускалась через зону горе-    струирована таким образом, что она         ли вместимость от 0,5 до 3,0 тонн,
ния дуг. Восстановленный углеро-
дом металл плавился и собирался на
поду электропечи. Однако недоста-
точное количество электроэнергии,
вырабатываемое магнитоэлектриче-
ским генератором того времени, не
позволяло обеспечить нормальный
ход металлургического процесса, и
печь Пишона не получила практиче-
ского применения.

НАЧАЛО ПРОМЫШЛЕННОГО
РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ
ПЕЧЕЙ
   Промышленное использование
электрической дуги для плавки ме-
таллов оказалось возможным лишь
при наличии большого количества                                                   Рис. 5. Дуговая электрическая домна для
дешевой электроэнергии при воз-                                                   выплавки чугуна конструкци Стассано:
можности трансформировать ее           Рис. 4. Эрнесто Стассано в начале ХХ в.            1 — шахта, 2 — электроды

                                                                                                                       29
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
— № 4 НАУКА и ТЕХНИКА 2018 —

                                                                                                                           Рис. 7. Дуговая
                                                                                                                           электропечь П. Эру
                                                                                                                           для выплавки стали
МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

                                Рис. 6. Поль Луи Туссен Эру
                                                                   изводилось почти исключительно           при обычной температуре изолято-
                                                                   переменным током (однофазным и           рами, проводить ток при высокой
                         электрическую мощность до 450 кВA         трехфазным). Постоянный ток вслед-       температуре, при этом основные
                         и работали на постоянном или одно-        ствие явления электролиза, вредно        подины (магнезит, доломит) более
                         фазном переменном токе с напря-           отражающегося на однородности            электропроводны, нежели кислые
                         жением до 45 В. В 1909 г. на заводе       продукта (особенно для металличе-        (динас, кварцит). Проводимость под-
                         South Work of Illinois Co в г. Чикаго     ских сплавов), а также по причине        ины определяет путь прохождения
                         (США) была введена в эксплуатацию         малой экономичности, на тот пери-        тока по жидкому металлу и влияет на
                         в то время самая крупная в мире           од в передаче электроэнергии на          протекание теплообменных и техно-
                         трехфазная дуговая сталеплавиль-          большие расстояния применения не         логических процессов.
                         ная печь системы П. Эру вместимо-         получил.
                         стью 15 тонн.                                Электропечь Стассано была усо-        КРУГЛАЯ ТРЕХФАЗНАЯ
                            Для начального периода раз-            вершенствована заводом Талиафери
                         вития     дуговых      электропечей       (Италия) и работала на трехфазном        ДУГОВАЯ ПЕЧЬ
                         (1900–1915 гг.) характерно обилие         токе. Были созданы и эксплуатиро-        ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ
                         различных конструкций: печи на            вались электродуговые печи прямо-            Круглая трехэлектродная трех-
                         постоянном токе, одно-, двух- и           го нагрева с подовым или подовы-         фазная дуговая печь с непроводящей
                         трехфазные печи; с одним верхним          ми электродами — печи Снайдера           подиной в первой половине ХХ ст.
                         и одним подовым электродами;              (США), Шапле, Жиро (Франция), На-        стала основным плавильным агре-
                         с проводящим и непроводящим под-          тузиуса (Германия).                      гатом в электрометаллургии стали.
                         ом; с вертикальными наклонными               Электропроводность      подины,       Принципиальная схема соединений
                         электродами, причем угол наклона          про которую было сказано выше, об-       элементов дуговой сталеплавильной
                         выполняли переменным. Питание             уславливается способностью огне-         установки показана на рис. 8. Уста-
                         дуговых электрических печей про-          упорных материалов, являющихся           новку подключают к питающей высо-
                                                                                                            ковольтной линии через разъедини-
                                                                                                            тель 1. Оперативный выключатель 2
                                                                                                            включает и выключает установку как
                                                                                                            под током, так и в обесточенном со-
                                                                                                            стоянии. От выключателя 2 токи про-
                                                                                                            ходят через дроссель 3, затем посту-
                                                                                                            пают в первичные обмотки печного
                                                                                                            трансформатора 5. От вторичных вы-
                                                                                                            водов трансформатора токи низкого
                                                                                                            напряжения через шины 6, гибкие
                                                                                                            кабели 7, трубчатые водоохлаждае-
                                                                                                            мые шины 8 поступают в электроды
                                                                                                            9 (10 — электродержатели) и по ним
                                                                                                            в печь 11. Соединение трансформа-
                                                                                                            тора и печи получило название «ко-
                                                                                                            роткая сеть», потому что его длина
                                                                                                            невелика и составляет несколько
                                                                                                            метров (на крупных печах 10–15 м).
                                                                                                            Такая небольшая длина объясняет-
                                                                                                            ся стремлением уменьшить расход
                                                                                                            меди, который значителен из-за
                                                                                                            большого сечения токопроводов, и
                          Рис. 8. Принципиальная схема соединений трехфазной дуговой сталеплавильной печи   активное и индуктивное сопротив-

                         30
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 3 —

 ления, а также избежать снижения         жение было реализовано на той же        подом, присоединенным к нейтраль-
 коэффициента мощности cos φ. Для         электродоменной печи в Содерфор-        ному проводу трехфазной сети.
 обеспечения стабильности дуги и          се, потери в проводах уменьшились           В 1908 г в Швеции была построе-
 ограничения силы тока при корот-         почти вдвое, а cos φ повысился с 0,7    на дуговая печь (электрическая дом-
 ких замыканиях индуктивное сопро-        до 0,9. Этот опыт подчеркнул значе-     на) мощностью 700 кВA с питанием

                                                                                                                         МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
 тивление установки должно иметь          ние индуктивных потерь.                 от сети 25 Гц.
 определенную величину. Это дости-            Технология выплавки стали в ду-         Трехфазные дуговые электропе-
 гается путем установки дросселя 3.       говой электропечи состоит из пе-        чи были либо в виде прямоуголь-
 Выключатель 4 служит для шунтиро-        риода плавления, окислительного         ника (электроды поставлены в одну
 вания дросселя в те периоды плав-        и восстановительного периодов. В        линию), либо круглыми (электроды
 ки, когда добавочная индуктивность       течение периода плавления осу-          расположены в виде треугольника).
 излишняя. Печной трансформатор           ществляется нагрев шихты и плавле-      Мощность трехфазных электроду-
 этой установки выполняется таким         ние металла. Окислительный период       говых печей достигала 12 000 кBA
 образом, чтобы обеспечить доста-         плавки заключается в снижении со-       для ферросилиция и 7 500 кBA для
 точно широкое и гибкое регулиро-         держания фосфора в металле ниже         ферромарганца в зависимости от
 вание мощности, подводимой в печь.       допустимого предела в готовой           условий технологического процес-
 Это осуществляется путем ступенча-       стали, удалении растворенных в ме-      са. В мощных трехфазных печах, где
 того изменения его коэффициента          талле газов (азота и водорода) и не-    электроды расположены по одной
 трансформации, в том числе и под         металлических включений. В задачу       линии, нагрузка всегда несимме-
 нагрузкой. Так, например, трансфор-      восстановительного периода входит       трична и неравномерна. Причина
 матор дуговой печи емкостью 100 т        глубокая десульфурация (обессе-         этого явления заключается в несим-
 (ДСП-100) имеет 23 ступени вторич-       ривание) металла и приведение его       метричности индуктивного влияния
 ного напряжения с одинаковой раз-        состава к заданному путем присадок      фазных токов на величину напряже-
 ностью напряжения между соседни-         легирующих элементов. Рациональ-        ния в каждой фазе. Ход металлур-
 ми ступенями, равной 13 В (U2л = 417     ный режим ведения плавки в различ-      гического процесса при этом также
- 404 - 391 - … - 131 В). Как правило,    ные ее периоды осуществляется из-       получается очень неровный: у од-
 изменения вторичных напряжений           менением электрической мощности,        ной («мертвой») фазы процесс идет
 добиваются изменением числа вит-         которая подводится к печи.              вяло, выход ферросплавов является
 ков первичных обмоток трансфор-                                                  малым, у другой («дикой») — про-
 матора, находящихся в работе, где        РУДОТЕРМИЧЕСКИЕ ПЕЧИ                    цесс протекает бурно. Эта задача
 токи значительно меньше, а следо-            Другим важным местом приме-         была решена за счет того, что в печи
 вательно, легче условия работы пе-       нения вольтовой дуги в нагреватель-     электроды расположили по верши-
 реключающего устройства.                 ных устройствах являются рудотер-       нам равностороннего треугольника.
     Следует отметить, что в 10-е гг.     мические печи, предназначенные          Благодаря одинаковому расстоянию
 прошлого столетия конструкторы пе-       для получения ферросплавов, чугу-       между электродами нагрузка фаз
 чей недостаточно учитывали явление       на, карбида кальция, фосфора и т. п.    получается симметричной и оди-
 самоиндукции и взаимоиндукции в              В начале ХХ в. были созданы двух-   наковой. Таким образом, развитие
 проводах. Когда сила тока, идущего       электродные печи постоянного или        электропечей для ферросплавов
 по проводам, достигает очень боль-       переменного тока для производст-        шло по пути от больших трехфазных
 шой величины, индуктивные потери         ва карбида кальция мощностью до         печей, где электроды расположе-
 становятся чрезвычайно значитель-        4 000 кВА. Эти печи использовались      ны по прямой линии, — к большим
 ными. Причину этого явления ясно         также для производства ферро-           трехфазным печам с электродами,
 и четко вскрыл шведский инженер          сплавов. А. Хельфенштейн (Австрия)      расположенными по вершинам
 Хольмгрен в статье «Problems in          ввел в эксплуатацию открытые трех-      равностороннего       треугольника.
 electrice furnace Smelting», опублико-   фазные печи (рис. 9) для получения      Главный недостаток мощных трех-
 ванной в журнале «Chem. Met. Eng.»       карбида кальция мощностью до            фазных электродуговых печей заклю-
 в 1920г. В этой статье приведены         12 000 кВА с проводящим угольным        чается в относительно невысоком
 результаты его исследования, вы-
 полненного на шведской электро-
 доменной печи в Содерфорсе. Печь
 мощностью 4400 кВА работала на
 частоте 50 Гц. Обследование этой
 печи показало, что в ее проводах
 низкого напряжения теряется около
 16 % мощности (омические потери
 в проводах невелики). Значитель-
 ность потерь в проводах объясня-
 ется неправильным расположени-
 ем шин низкого напряжения. Для
 исключения этого эффекта Холь-
 мгрен предложил возможно боль-
 шую длину шин уложить бифилярно
 (прямой и обратный провода нахо-
 дятся рядом с друг другом) и свести         Рис. 9. Открытая
 к минимуму участки, где эти прово-          трехфазная печь
 да разветвляются. Когда это предло-       А. Хельфенштейна

                                                                                                                   31
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
— № 4 НАУКА и ТЕХНИКА 2018 —

                         cos φ (0,75–0,8). В 30-е гг. прошлого                                               электродуговой печи использовал
                         столетия для выплавки ферроспла-                                                    угольные электроды. И угольные,
                         вов и карбида кальция были пред-                                                    и графитизированные электроды
                         ложены инженером Мигэ (Фран-                                                        изготавливаются из одних и тех же
                         ция) однофазные дуговые печи                                                        материалов, а именно карбонизи-
МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

                         (рис. 10). Главная особенность этих                                                 рованного антрацита, нефтяного
                         печей заключается в громадном                                                       кокса и связывающих материалов,
                         верхнем электроде 1 диаметром                                                       например пластической древес-
                         до 4 м и в расположении трансфор-                                                   ноугольной или каменноугольной
                         матора 2 под печью в подвальном                                                     смолы. Уголь и кокс размалывают-
                         этаже. От трансформатора ток ве-                                                    ся, смешиваются в определенной
                         дется большим количеством шин,                                                      пропорции, нагреваются, смеши-
                         расположенных вдоль каркаса                                                         ваются со связкой, помещаются в
                         печи так, что прямой и обратный                                                     формы и прессуются до получе-
                         провода идут рядом друг с другом;                                                   ния из них цилиндрических тел
                         выше каркаса эти провода развет-                                                    различных диаметров и длиной
                         вляются: одни шины соединяются с                                                    около 1 500–1 800 мм. Затем эти
                         электрододержателем, другие — с                                                     изделия обжигают в печах при
                         подом печи. Это позволило мини-             Рис. 10. Однофазная дуговая печь        температуре 1 300 °С, при этом
                         мизировать потери мощности в                       конструкции Мигэ                 медленный нагрев (15–20 °С/ч)
                         короткой сети печи. В однофазных                                                    предотвращает образование тре-
                         печах Мигэ cos φ достигает 0,95.         ЭЛЕКТРОДЫ                                  щин. Процесс обжига, включая
                         Проплавляемые материалы поступа-         ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ                       охлаждение, занимает около двух
                         ют в печь из бункеров, находящихся                                                недель. Полученные угольные элек-
                         над печью, в виде кольца на уровне       ПЕЧЕЙ                                    троды передают на механическую
                         рабочей площадки.                           Одним из важных элементов             обработку. Для повышения качества
                            Ферросплавные печи работают           электродуговых печей являются            электродов в шихту при их изготов-
                         как с закрытой (выплавка ферроси-        электроды, через которые обеспе-         лении добавляют природный или
                         лиция, углеродистого феррохрома          чивается подвод электроэнергии           искусственный графит. Графитизи-
                         и ферромарганца), так и с открытой       в рабочее пространство печи. Для         рованные электроды получают в
                         (производство        ферровольфрама)     обеспечения нормальной работы            электрических печах сопротивления
                         дугой. В ряде случаев используется       печей они должны обладать доста-         путем выдержки обожженных заго-
                         смешанный режим: в первый пери-          точной механической прочностью и         товок в течение 50–60 ч при темпе-
                         од печь работает с закрытой дугой,       электропроводностью, иметь высо-         ратуре 2 500–3 000 °С. В результате
                         затем дуга постепенно открывается        кую термическую стойкость, хорошо        графитизации повышается электро-
                         и во второй период горит открытая        противостоять окислению воздухом         проводность (примерно в четыре
                         дуга (производство рафинирован-          при высоких температурах, а также        раза) и химическая стойкость элек-
                         ного феррохрома некоторых марок,         иметь низкую стоимость. Всем этим        тродов. Однако графитизированные
                         силикокальция).                          требованиям отвечают электроды,          электроды более хрупкие и дорогие,
                            Дуговые электропечи также при-        изготовленные из углеродистых ма-        чем угольные.
                         меняются для получения глинозема         териалов.                                   Угольные электроды диаме-
                         из бокситов, плавленого базальта,           В электродуговых печах приме-         тром от 200 до 750 мм используют
                         азотной кислоты из воздуха путем         няют электроды угольные, графи-          преимущественно в дуговых печах
                         окисления атмосферного азота и в         тизированные и самоспекающиеся.          малой и средней емкости для вы-
                         других производствах.                    Вильгельм Сименс в своей первой          плавки углеродистой стали, пред-

                              Рис. 11. Карл Вильгельм Сёдерберг                             Рис. 12. Кожухи Сёдерберга

                         32
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 3 —

назначенной для фасонного литья.       основном непрерывно. Они обеспе-           К механическому оборудованию
Графитизированные электроды диа-       чивают возможность изготовления        электродов относят: устройство для
метром от 75 до 555 мм используют      электродов большого диаметра до        удержания электродов, электрокон-
в дуговых печах, предназначенных       1500–2000 мм, при этом они имеют       тактный узел, механизм плавного
для выплавки стали и сплавов раз-      низкую стоимость (в три раза дешев-    перемещения электродов, механизм

                                                                                                                     МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
личных марок. При эксплуатации         ле графитизированных и в полтора       для дискретного перемещения (пере-
высокомощных дуговых печей для         раза — угольных).                      пуска) электрода относительно кон-
обеспечения требуемой плотности           Для печей конструкции Мигэ при-     тактного узла, системы охлаждения
тока используют графитизирован-        меняются электроды чрезвычайно         и обдува. В качестве приводов в этом
ные электроды диаметром 610 и          больших размеров — диаметром до        механическом оборудовании элек-
710 мм. Изготовление электродов        4 000 мм. На электродных заводах нет   тродов были использованы как элек-
является длительным процессом,         возможности изготавливать электро-     тролебедки, так и гидроподъемники.
который продолжается для уголь-        ды таких размеров. Поэтому элек-           Дуговые электрические печи на-
ных электродов до 30 , а для графи-    трод для печи Мигэ изготавливают       глядно продемонстрировали свою
тизированных — до 40 дней.             составным из ряда угольных секто-      высокую эффективность и показали,
    Большим успехом в области элек-    рообразных блоков, расположенных       что применение электроэнергии в
тродного производства следует счи-     по кругу.                              качестве источника тепла имеет су-
тать изобретение, известное под           Электрод      Мигэ    диаметром     щественные преимущества перед
названием «непрерывный самоспе-        3 850 мм ферросплавной печи Дне-       использованием твердых, жидких
кающийся электрод», которое было       провского завода состоит из двух       и газообразных видов топлива (ка-
разработано инженерами компании        частей: внешней кольцевой части,       менного угля, мазута, природного
Elkem Карлом Сёдербергом (рис. 11),    образуемой 24 обожженными прес-        газа и т. п.):
Матиасом Семом и Йенсом Вестли.        сованными угольными блоками, и            33 возможность быстрого нагрева
Чтобы не делать название изобре-       центральной — цилиндрической           исходных материалов до любой тем-
тения слишком громоздким, име-         части, приготовленной по принци-       пературы, необходимой для ведения
на партнеров Сёдерберга в него не      пу Сёдерберга. Вследствие скин-        металлургических процессов;
включили. Впервые такой электрод       эффекта при той большой силе              33 возможность реализации не-
был применен в 1919 г. на норвеж-      тока, какая имеет место в печи Мигэ    обходимого распределения тепла
ском заводе Фискаа. Непрерывный        (100–200 кА), почти весь ток направ-   в больших объемах, что позволяет
самоспекающийся электрод Сёдер-        ляется по внешней кольцевой зоне       нагревать крупные массы материа-
берга отличается от обычного прессо-   электрода, центральная же часть по-    лов с большой точностью и равно-
ванного электрода тем, что готовится   чти не принимает участия в передаче    мерностью;
в самой печи во время ее работы, что   тока. Трудность изготовления элек-        33 легкость управления выделе-
позволяет исключить частое вмеша-      трода Мигэ и его наращивания пред-     нием тепловой энергии, что позволя-
тельство человека в производство.      ставляет одно из слабых мест печей     ет регулировать ход технологическо-
Эти электроды не подвергаются ни       этой системы.                          го процесса и автоматизировать его.
прессованию, ни отжигу в печах.
    Электрод Сёдерберга состоит из
металлического кожуха-цилиндра
с толщиной стенки от 1,25 до 3,0 мм
и внутренними ребрами (рис. 12) и
набивки из электродной массы, мало
отличающейся от той, какая применя-
ется для обыкновенных электродов.
Кожух изготавливается из отдель-
ных секций длиной 1,4–1,8 м. После
тщательного смешивания компонен-
тов шихты в смесителе с обогревом
электродную массу загружают в ко-
жух. Когда такой электрод начинает
работать в печи, электродная масса
нагревается и непрерывно спекается
по направлению от электрододер-
жателя вниз — благодаря действию
печного жара и той мощности, ко-
торая выделяется в электроде при
протекании тока. Когда электрод из-
расходуется до такой величины, что
его верхний конец подходит близко к
электрододержателю, к нему сверху
приваривается новая секция, кото-
рая набивается доверху электрод-
ной массой.
    Самоспекающиеся       электроды
применяют преимущественно в фер-
росплавных печах, работающих в                                Трехфазная электродуговая печь

                                                                                                               33
ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ - Юрий Чернихов
Вы также можете почитать