Описание
Производство стали в электропечах относится к области техники, именуемой общим понятием «электрометаллургия». По сути электрометаллургия охватывает все промышленные способы получения металлов и сплавов с помощью электрического тока (в сталеплавильных электропечах, в руднотермических печах, в агрегатах электрохимических производств и др.) Чаще всего под словом «электрометаллургия» понимают отрасль техники, в которой стали и сплавы получают с использованием электрической энергии как источника тепла, а с понятием «электропечь» связывают соответствующий агрегат для получения стали и сплавов. Принятая классификация плавильных электрических печей (или просто электропечей) основана на главном признаке — способе превращения электрической энергии в тепловую. В соответствии с этим электропечи для плавки металлов можно разделить на несколько групп.
Печи сопротивления
В соответствии с известными законами физики при прохождении тока по проводнику в нем выделяется тепло (количество которого зависит от силы тока и электросопротивления). В качестве элемента сопротивления может использоваться сам металл (прямой нагрев) или другой материал (косвенный нагрев). Печи такого типа рассмотрены в гл. 22 (переплавные процессы: дуговой переплав, электрошлаковый переплав).
Дуговые сталеплавильные печи (ДСП)
В данных печах преобразование электрической энергии в тепловую происходит в электрической дуге и выделяемое при этом тепло передается металлу либо с помощью излучения (косвенное действие, дуга горит между электродами), либо непосредственно за счет теплопроводности (прямой нагрев, дуга горит между электродом и металлом).
Индукционные сталеплавильные печи
Металл в таких печах нагревается токами, возбуждаемыми в нем переменным магнитным полем индуктора. Подробнее...
Плазменные печи
В плазменных печах источником тепла служит плазма, получаемая с помощью плазмотронов. Подовые плазменно-дуговые печи (ПДП) по конструкции схожи с обычной ДСП. В ПДП катодом дугового разряда постоянного тока служат катоды плазмотронов, анодом — обрабатываемый металл. Дуга в ПДП обдувается потоком инертного газа (обычно аргона).Плазменные высокочастотные печи (ПВП) применяют обычно для выращивания монокристаллов и переработки чистых веществ.
Электронно-лучевые печи (установки)
Преобразование электрической энергии в тепловую в данных установках происходит непосредственно в расплавленном металле как результат соударения с ним электронов, вылетающих из электронной пушки. Переплавляемый металл подается в печь в виде расходуемого электрода, слитка, порошка и т. д.; расплавленный металл стекает каплями либо в водоохлаждаемый кристаллизатор — изложницу, либо в тигель. Плавка, происходящая при высокой температуре и глубоком вакууме, используется для получения особо чистых тугоплавких металлов и сплавов, слитков из стали и сплавов для деталей особо ответственного назначения и т. п.
