Odporová pec
Odporová pec je elektrická pec, ktorá využíva ako zdroj tepla Jouleovo teplo generované prúdom prechádzajúcim vodičom. Podľa spôsobu elektrického ohrevu sa odporové pece delia na dva typy: priamy ohrev a nepriamy ohrev. V odporovej peci s priamym ohrevom prúd tečie priamo cez materiál. Keďže elektrická vykurovacia sila je sústredená na samotný materiál, materiál sa rýchlo zahrieva, vďaka čomu je vhodný pre procesy, ktoré vyžadujú rýchly ohrev, ako je ohrev kovaných predvalkov. Tento typ odporovej pece môže ohrievať materiály na veľmi vysoké teploty, ako je napríklad elektrická pec na grafitizáciu uhlíkového materiálu, ktorá dokáže ohrievať materiály na viac ako 2500 stupňov. Priamohrievacia odporová pec môže byť použitá ako vákuová odporová vykurovacia pec alebo odporová vykurovacia pec s ochranným plynom. V práškovej metalurgii sa bežne používa na spekanie volfrámu, tantalu, nióbu a iných produktov. Pri použití tohto typu pece na vykurovanie je potrebné venovať pozornosť:
① Aby sa zabezpečilo rovnomerné zahrievanie materiálu, je potrebné, aby vodivý prierez a vodivosť každej časti materiálu boli konzistentné;
Priemyselná odporová pec
Priemyselná odporová pec
② Kvôli relatívne malému odporu samotného materiálu, aby sa dosiahol požadovaný elektrický vykurovací výkon, je pracovný prúd pomerne vysoký. Preto je kontakt medzi vysielacou elektródou a materiálom dobrý, aby sa predišlo iskreniu a spáleniu materiálu. Okrem toho by mal byť odpor prenosovej prípojnice malý, aby sa znížili straty v obvode;
Väčšina odporových pecí sú odporové pece s nepriamym ohrevom, ktoré sú vybavené odporovými telesami špeciálne navrhnutými na dosiahnutie elektrickej tepelnej transformácie, nazývané elektrické vykurovacie telesá, ktoré odovzdávajú tepelnú energiu materiálom v peci (Obrázok 1: Odporové pece s nepriamym ohrevom).
Elektrotroskové pretavovanie
Tento typ plášťa elektrickej pece je vyrobený z oceľového plechu a pec je obložená žiaruvzdornými materiálmi, ako sú keramické vlákna, s materiálmi umiestnenými vo vnútri.
Najbežnejšie používané vykurovacie telesá sú železo-chróm hliníkové vykurovacie telesá, niklovo-chrómové vykurovacie telesá, tyče z karbidu kremíka a tyče z disilicidu molybdénu, ako aj tyče z kremíka a uhlíka a keramické vykurovacie telesá z diboridu zirkónia. Atmosféra vo vnútri pece môže byť podľa potreby obyčajná atmosféra, ochranná atmosféra alebo vákuum. Všeobecné napájacie napätie je 220 voltov alebo 380 voltov av prípade potreby by sa mal nakonfigurovať medziľahlý transformátor s nastaviteľným napätím. Malá pec (<10 kW) single-phase power supply, large furnace three-phase power supply. For materials with a single variety and large batch size, continuous furnace heating is recommended. Resistance furnaces with furnace temperatures below 700 □ are mostly equipped with blowers to enhance heat transfer inside the furnace and ensure uniform heating. A resistance furnace used for melting fusible metals (lead, lead bismuth alloys, aluminum, magnesium and their alloys, etc.), which can be made into a crucible furnace; Alternatively, it can be made into a reflective furnace with a molten pool, and an electric heating element can be installed on the top of the furnace. An electric slag furnace is a resistance furnace that converts slag into electric heating.
Úvod do indukčnej pece
Elektrická pec, ktorá využíva indukčný ohrev materiálov na ich ohrev alebo tavenie. Základnou súčasťou indukčnej pece je indukčná cievka vinutá medenými rúrkami. Na oboch koncoch indukčnej cievky sa aplikuje striedavé napätie, aby sa vytvorilo striedavé elektromagnetické pole. V indukčnej cievke sú umiestnené vodivé materiály a v dôsledku elektromagnetickej indukcie vznikajú v materiáloch vírivé prúdy. Pôsobením odporu sa elektrická energia premieňa na tepelnú energiu na ohrev materiálov; Dá sa teda uvažovať aj o tom, že indukčná pec je odporová pec s priamym ohrevom.
Charakteristickým znakom indukčnej pece je, že elektrický vykurovací výkon (distribúcia prúdu) transformovaný v ohrievanom materiáli je veľmi nerovnomerný, s najväčším povrchom a najmenším stredom, známy ako skin efekt. Aby sa zlepšila účinnosť elektrického ohrevu indukčného ohrevu, frekvencia napájania by mala byť vhodná. Malé taviace pece alebo povrchové ohrievanie materiálov by mali využívať vysokofrekvenčnú elektrinu, zatiaľ čo veľké taviace pece alebo ohrievanie materiálov s hlbokým prienikom by mali využívať elektrinu so strednou frekvenciou alebo výkonovou frekvenciou. Indukčné cievky sú záťaže so značným množstvom indukčnosti a ich účinník je vo všeobecnosti veľmi nízky. Aby sa zlepšil účinník, indukčné cievky sú vo všeobecnosti zapojené paralelne so strednými alebo vysokofrekvenčnými kondenzátormi, známymi ako rezonančné kondenzátory. Medzera medzi indukčnou cievkou a materiálom by mala byť malá. Indukčná cievka by mala byť vyrobená zo štvorcovej medenej rúrky s vodným chladením vo vnútri rúrky. Vzájomná medzera indukčnej cievky by mala byť čo najmenšia a izolácia by mala byť dobrá. Indukčné vykurovacie zariadenie sa používa hlavne na ohrev a odlievanie ocele, medi, hliníka, zinku atď. Má rýchly ohrev, nízku stratu horenia, vysokú mechanizáciu a automatizáciu a je vhodné pre konfiguráciu na automatických prevádzkových linkách.
Jadrová indukčná pec
Indukčné taviace pece používané v priemysle zahŕňajú téglikové pece (bezjadrové indukčné pece) a drážkové pece (jadrové indukčné pece), ako je znázornené na obrázku 2 pre schematický diagram telesa indukčnej pece. Téglik je vyrobený zo žiaruvzdorného materiálu alebo ocele, s kapacitou od niekoľkých kilogramov až po desiatky ton. Charakteristikou tavenia je, že roztavený kov v tégliku je vystavený elektrickej sile, ktorá núti hladinu kvapaliny v roztavenom kúpeli vyčnievať a roztavený kov prúdi zo stredu hladiny kvapaliny do okolitých oblastí, čo spôsobuje cyklické prúdenie. Tento jav sa nazýva elektrický efekt, ktorý môže zjednotiť zloženie taveniny. Nevýhodou je, že troska má tendenciu k okraju a má slabú kryciu schopnosť. V porovnaní s drážkovou pecou má tégliková pec flexibilnú prevádzku, vysokú teplotu topenia, ale nízky účinník a vysokú spotrebu energie. Snímač drážkovej pece taveniny pozostáva zo železného jadra, indukčného krúžku a obloženia drážkovej pece taveniny. Drážka taveniny je jedna alebo dve prstencové drážky v tvare pásu, ktoré sú vyplnené roztaveným materiálom spojeným s kúpeľom taveniny. Priekopovú pec možno v zásade považovať za transformátor so železným jadrom s iba jedným závitom cievky v sekundárnom okruhu a skratom. V roztavenej drážke preteká indukčný prúd, čím sa dosiahne transformácia elektrického ohrevu.
Pri výrobe, po dokončení každej pece na tavenie kovu, nie je možné vyprázdniť taveninu, inak sa dá ľahko vysušiť. Je potrebné ponechať časť taveniny ako východiskovú taveninu pre ďalšiu pec. Teplota drážky taveniny je vyššia ako teplota kúpeľa taveniny a tiež znáša eróziu toku taveniny, takže obloženie pece drážky taveniny je náchylné na poškodenie. Pre pohodlie údržby sú moderné snímače pece vyrobené do ľahko vymeniteľných zostáv. Kapacita taviacej pece sa pohybuje od niekoľkých stoviek kilogramov až po vyše sto ton. Taviaca pec dodáva energiu na výkonovú frekvenciu a vďaka použitiu železných jadier vyrobených z plechov z kremíkovej ocele ako magnetických dráh je elektrická účinnosť aj účinník vysoká. Taviaca pec sa používa hlavne na tavenie liatiny, medi, zinku, mosadze a pod. Môže byť tiež použitá ako miešacia pec na skladovanie a ohrev roztavených materiálov.
oblúková pec
Elektrická pec, ktorá využíva oblúkový tepelný efekt na tavenie kovov a iných materiálov (obrázok 3 Typ oblúkovej pece). Existujú tri typy spôsobov ohrevu: Nepriamy ohrev elektrickej oblúkovej pece.
oblúková pec
Medzi dvoma elektródami vzniká oblúk bez toho, aby sa dotkol materiálu a materiál sa zahrieva tepelným žiarením. Tento typ pece má vysokú hlučnosť, nízku účinnosť a postupne sa vyraďuje z prevádzky Priame vykurovanie elektrickej oblúkovej pece.
Medzi elektródou a materiálom vzniká oblúk, ktorý priamo zahrieva materiál;
Trojfázová elektrická oblúková pec na výrobu ocele je najbežnejšie používaná elektrická oblúková pec s priamym ohrevom. Ponorná oblúková pec, známa aj ako redukčná pec alebo ponorná oblúková pec. Jeden koniec elektródy je pochovaný vo vrstve materiálu, pričom vo vrstve materiálu vytvára oblúk a zahrieva materiál pomocou odporu samotnej vrstvy materiálu; Bežne sa používa na tavenie ferozliatin.
Vákuová oblúková pec
Ide o elektrickú pec, ktorá využíva elektrický oblúk na priame ohrievanie a tavenie kovov v telese vákuovej pece. Plyn vo vnútri pece je tenký a pri vytváraní oblúka sa spolieha hlavne na pary roztaveného kovu. Na stabilizáciu oblúka sa spravidla dodáva jednosmerný prúd. Podľa charakteristík tavenia sa delí na pece na pretavovanie kovov a odlievacie pece. Podľa toho, či sa elektródy spotrebúvajú (tavia) počas procesu tavenia, delia sa na pece pre vlastnú spotrebu a pece bez vlastnej spotreby. Väčšina priemyselných aplikácií sú pece na vlastnú spotrebu. Vákuová oblúková pec sa používa na tavenie špeciálnej ocele, aktívnych a žiaruvzdorných kovov, ako je titán, molybdén a niób.
Oblúkový ohrev možno považovať za oblúkový odporový ohrev. Stabilná odolnosť voči oblúku je nevyhnutnou podmienkou pre normálnu výrobu pece. Oblúkové pece na striedavý prúd zvyčajne využívajú elektrickú energiu s frekvenciou. Na stabilizáciu oblúka by mala byť v napájacom obvode pece vhodná indukčnosť. Prítomnosť indukčnosti však môže znížiť účinník a elektrickú účinnosť. Zníženie frekvencie prúdu je spôsob, ako vyvinúť striedavé oblúkové pece. Hodnota odporu oblúka je pomerne malá a na získanie potrebného tepla potrebuje pec značný pracovný prúd. Preto by mal byť odpor krátkej siete pece čo najmenší, aby sa predišlo nadmerným stratám obvodu. Pri trojfázových oblúkových peciach je potrebné zabezpečiť, aby impedancia troch fáz bola blízka rovnakej, aby sa predišlo nevyváženému trojfázovému zaťaženiu.
Plazmová pec
Elektrická pec, ktorá využíva plazmu generovanú pri ionizácii pracovného plynu na ohrev alebo tavenie. Zariadenie, ktoré generuje plazmu, sa zvyčajne nazýva plazmová pištoľ a existujú dva typy: oblúkové plazmové pištole a vysokofrekvenčné indukčné plazmové pištole. Pracovný plyn sa privádza do plazmovej pištole, ktorá je vybavená zariadením generujúcim oblúkové alebo vysokofrekvenčné (5-20 MHz) elektrické pole. Pracovný plyn sa pôsobením ionizuje, pričom vzniká plazma zložená z elektrónov, kladných iónov a zmesi atómov a molekúl plynu. Rovnaké vzdialenosti
Pec s elektrónovým lúčom
Potom, čo je dcérske teleso vysunuté z trysky plazmovej pištole, vytvorí vysokorýchlostný a vysokoteplotný plameň plazmového oblúka, ktorý má oveľa vyššiu teplotu ako typický oblúk. Najbežnejšie používaným pracovným plynom je argón, čo je jednoatómový plyn, ktorý sa ľahko ionizuje a je to inertný plyn, ktorý dokáže chrániť materiály. Pracovná teplota môže dosiahnuť až 20 000 □; Používa sa na tavenie špeciálnej ocele, titánu a zliatin titánu, supravodivých materiálov atď. Medzi typy pecí patrí vodou chladená kryštalizačná pec medi, pec s dutou katódou, plazmová pec s indukčným ohrevom a plazmová pec so žiaruvzdornou výmurovkou.