Электрические печи электродуговые

Электрометаллургия — это общее название процессов переработки руды и металлов, основанный на использовании электричества. Сюда относится выплавка стали в электродуговых печах, покрытие одних металлов тонким слоем других, а также их очистка до высокой степени чистоты. Электрические методы используются в случаях, когда нет других подходящих восстановителей и если требуются особо чистые металлы. В этих процессах источником электронов, как правило, является электрический ток, который восстанавливает ионы металлов. [c.153]

Рис. 3.4. Электрическая схема электродуговой плазменной печи НФЛ [11] 1 — катод 2 — вспомогательные плазмотроны для создания плазменного анода 3 — осциллятор

Никель обычно извлекают из сульфидных медно-никелевых руд. После селективного обогащения методом флотации из руд выделяют медный и никелевый концентраты. Никелевый концентрат вместе с флюсами плавят в электрических или отражательных печах с целью выжигания серы в виде бОз, удаления железа в виде силиката в шлам и концентрирования никеля в металлизированный штейн, содержащий до 10— 15% никеля и 15-25% серы. Наряду с никелем в штейн переходит часть железа, кобальт, медь, благородные металлы. Затем штейн окисляют в конверторах с помощью вдуваемого воздуха и в присутствии флюса. Более реакционноспособное железо практически полностью переходит в шлак, а получающийся файнштейн — сплав Си с N1 — после охлаждения разделяют на Си и N1 с помощью флотационного или карбонильного процессов. Никелевый концентрат после флотации обжигают в кипящем слое до N10 и восстанавливают коксом в электродуговых печах до чернового металла. Черновой металл рафинируют электролизом до содержания никеля 99,99%. При разделении карбонильным методом файнштейн обрабатывают СО при 100—200 атм и 200-250 °С, а полученный карбонил N1 (С0)4 разлагают при атмосферном давлении и температуре около 200 "С. При этом получают никелевый порошок или никелевую дробь диаметром до 10 мм. [c.186]

В печах электродугового нагревания достигается максимально возможная температура (до 3000 °С). Электрическая дуга дает возможность сконцентрировать мощное локальное тепловыделение, позволяющее, например, расплавлять тугоплавкие силикатные и карбидные вещества. Однако это обстоятельство приводит к тому, что электродуговое нагревание характеризуется относительно неравномерным тепловыделением внутри рабочего объема печи, что затрудняет поддержание одинаковой температуры нагреваемых веществ. [c.287]

Первые попытки получения карбида кальция сплавлением обожженной извести и угля в электрической дуге были сделаны еще в 1839 г., однако лишь в 1892 г. Муассан (Франция) и Вильсон (Канада) предложили конструкцию электродуговой печи, пригодной для промышленного использования. Сначала во Франции и Канаде в 1896 г., а вскоре и в других странах этот способ получил широкое распространение. [c.43]

Нагревание в электродуговых печах происходит за счет того, что электрическая энергия превращается в теплоту, выделяемую пламенем дуги, возникающей между электродами. Электрическая дуга позволяет сконцентрировать большую электрическую мощность в малом объеме, внутри которого раскаленные газы и пары переходят в состояние плазмы. В результате этого возможно обеспечить нагревание до 1500-3000 °С, но лишь в отдельных, локальных областях, т. е. нагревание с помощью электрической дуги отличается неравномерностью и трудностью регулирования температуры. [c.329]

Литые сплавы наплавляют кислородно-ацетиленовым пламенем или сварочной дугой вольфрамовым электродом в среде аргона. Для предупреждения дефектов при ручной электродуговой наплавке осуществляется подогрев детали в специальных электрических печах до температуры 700—800 °С. Наплавка проводится не менее чем в три слоя. Во избежание большого перемешивания твердого сплава со сталью детали первый слой наплавляется при пониженной силе тока. Наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности. После окончания наплавки деталь помещается в печь для осуществления отжига при температуре 850 °С с последующим медленным охлаждением. [c.106]

Процесс электрокрекинга заключается в быстром пропускании метана через зону высоких температур, создаваемых электрической дугой. Реактором в этом методе служит электроду-говая печь, в которой при пропускании постоянного тока напряжением 7000—8000 В создается дуга с температурой около 2000°С. Электродуговая печь вертикального типа (рис. 11.9) состоит из верхней цилиндрической реакционной камеры диаметром 1 м и высотой 0,4 м и трубы диаметром 0,1 м и длиной 1,0 м. На камере установлен медный катод в виде гильзы, а на верхней части трубы — анод. Катодная гильза и анодная труба снабжены рубашками водяного охлаждения. Метан под давлением подается тангенциально в камеру, за счет чего поток газа приобретает вихревую скорость около 100 м/с и напргшляется от периферии к трубе. При этом он как бы втягивает электрическую дугу в кольцевое пространство анода, где при температуре 1600°С и происходит пиролиз метана. Продукты пиролиза проходят со скоростью 600—1000 м/с через охлаждаемую водой анодную трубу, охлаждаясь при этом до 600 С и поступают в закалочное устройство. В нем за счет впрыскивания воды пирогаз быстро охлаждается до 150°С. Мощность электрической печи по метану составляет 2800 м /ч, что соответствует производительности по ацетилену 15 т/сут. Степень конверсии метана за один проход достигает 0,55 при расходе электроэнергии 10 кВт-ч/кг ацетилена. [c.257]

Производство стали с помощью электроэнергии происходит чаще всего в электродуговых и реже в индукционных печах. Здесь металлическая засыпка тоже находится в плоском очаге. Между тремя вводимыми сверху графитовыми электродами и металлической шихтой возникают электрические дуги. Электродуговые печи эксплуатируются многие месяцы, а их вместимость колеблется от 5 до 100 т стали, для изготовления которой требуются от 4 до 10 часов. [c.46]

Сущность этого способа заключается в быстром пропускании углеводородов через электродуговую реакционную печь (рис. ИЗ). Роль электрической энергии в данном случае сводится к созданию высокой температуры. Процесс осуществляется следующим образом. В камеру диаметром 1000 мм, Н 400 мм под давлением 15 н/см подают смесь примерно равных объемов свежего и оборотного газов, направленных по касательной к ци- [c.273]

В промышленном производстве плавленолитых огнеупоров применяют только электродуговые печи, источником тепловой энергии в которых является электрическая дуга. В результате концентрированного выделения энергии в малых объемах в дуговых печах достигаются высокие температуры, необходимые для [c.645]

Плавление шихты осуществляется в восстановительных и окислительных условиях в вагранках, доменных печах, электрических дуговых печах, конвертерах й вращающихся печах. Вагранки, ванные печи, конвертеры и вращающиеся печи практически вытеснены в настоящее время доменными и электродуговыми печами. [c.403]

Электрический способ заключается в переплавке шихты, состоящей из чугуна, стального лома и флюсов, в сталь необходимого состава. Переплавку производят в электроплавильных печах при помощи электрической дуги, образующейся между угольными электродами и шихтой (электродуговой способ), или током высокой частоты (индукционный способ). В плавильном пространстве печи поддерживают высокую температуру (до 3500° С), что дает возможность удалять почти все вредные примеси и получать сталь высокого качества и со специальными свойствами (нержавеющую, немагнитную, жаростойкую, кислотостойкую и т. д.). [c.20]

Нефтехимические методы получения ацетилена по способу нагрева реакционной смеси можно разделить на две группы. К первой группе относятся процессы, где нагрев сырья до температуры, при которой идет образование ацетилена, осуществляют за счет тепла внешних источников. Например, процесс термического пиролиза проводят в регенеративных печах, которые предварительно нагревают до 1400—1500 " С, а затем пропускают через них пиролизуемое сырье. С некоторой оговоркой в эту же группу можно включить электродуговые процессы, где необходимое для реакции тепло получают за счет электрической дуги. [c.84]

Электродуговая реакционная печь для получения ацетилена из углеводородов (рис. 17.21) представляет собой электродуговой реактор непрерывного действия. Исходные продукты вводят в цилиндрическую камеру по касательной под давлением 0,15 МПа. В камере газовый поток совершает вращательные движения со скоростью до 100 м/с и под действием электрической дуги разогревается до 1600°С. Далее реакционную смесь направляют в вертикальную камеру (трубу), которую она проходит со скоростью 600 м/с. Образовавшиеся продукты на выходе быстро охлаждаются водой (закалка). [c.503]

При монтаже и ремонте печей трубчатые змеевики собираются с помощью ручной электродуговой сварки. Характерной особенностью такой сварки жаропрочных аустенитных сталей является использование постоянного тока обратной полярности (плюс на электроде) для минимального разогрева металла трубы в месте сварного соединения. Применение постоянного тока определяется физическими свойствами аустенитной стали и составом покрытий используемых электродов. Основу покрытия почти всех современных электродов составляют мрамор и плавиковый шпат, обеспечивающие комбинированную газошлаковую защиту зоны сварки от воздуха, что предотвращает окисление хрома стали жаропрочной трубы. Ввиду большого электрического сопротивления аустенитных сталей применяются короткие электроды и сварочный ток небольшой плотности. Сварку аустенитными электродами ведут короткой дугой для уменьшения степени азотирования и окисления наплавленного металла и образования горячих трещин, а также для лучшей защиты плавильного пространства и предотвращения разбрызгивания. Отмечается, что брызги металла, прилипшие к поверхности, могут привести к образованию горячих трещин и очагов коррозионного разрушения [8]. [c.40]

Электрокрекинг заключается в быстром пропускании углеводородов через электрическую дугу, с помощью которой создается высокая температура в зоне реакции. Электродуговая печь состоит из верхней цилиндрической камеры (диаметр 1000 мм, высота 400 мм) и реакционной трубы (диаметр 95 мм, длина 1000 мм). На камере установлен медный катод (гильза), анод находится на реакционной трубе ближе к камере. Катодная гильза и реакционная труба имеют рубашки для охлаждения. Газ при давлении 0,05 МПа поступает тангенциально в камеру, приобретает вихревую скорость примерно 100 м/с от периферии к реакционной трубке и попадает в зону действия электрической дуги, нагреваясь до 1600°С при температуре дуги 2000°С. [c.25]

Конечным продуктом мартеновского способа являются нелегированные стали, в то время как плавление в электродуговых печах нашло применение для производства легированных сталей. В качестве носителя энергии в мартеновских печах служит газ, а в электродуговых - электрический ток. [c.224]

Удаление окалины, ржавчины, старой краски, масел и других загрязнений с поверхности можно проводить термическим способом, например путем нагревания изделия пламенем газокислородной горелки (огневая зачистка), электрической дуги (воздушно-электродуговая зачистка) или отжига в печах при наличии окислительной (воздущной) или восстановительной среды. [c.289]

Восстановление окислов урана углем. Восстановление окислов урана до металла углем возможно только при очень высоких температурах электрической дуги. Такое восстановление было проведено Муассаном [68—74] в электродуговой печи. Смесь закиси-окиси урана и угля (полученного из сахара) подвергали сильному прессованию в графитовом тигле. Восстановление проходило в течение нескольких минут (450 а, напряжение 60 в). Муассан предполагал, что этим путем можно получить свободный от углерода металл, но это предположение оказалось неверным, так как уран легко реагирует при повышенных температурах с углеродом с образованием карбидов урана. Необходимо тщательное удаление из реакционной смеси как кислорода, так и азота. Если применить меньшие количества углерода (40 г угля на 500 г закиси-окиси урана), чтобы избежать образования карбидов, то полученный металл будет содержать окисел урана [75]. Продолжительное нагревание смеси в графитовых тиглях при повышенной температуре неизбежно приводит к образованию карбидов урана. При повторении этих опытов [76] установлено, что восстановление урана возможно и в более мягких, чем у Муассана, условиях. Недавно опыты Муассана были проведены с двуокисью и закисью-окисью урана, причем в качестве восстановителя применяли сахарный уголь, ацетиленовую сажу, графит и другие формы углерода. Во всех случаях в заметных количествах образовывался карбид урана. Изменение соотношения между окислом урана и углеродом в широких пределах не устраняет образования карбида [75]. [c.108]

При некоторых технологических процессах образуются сильно ионизированные отходящие газы (дым от электродуговых и мартеновских печей, некоторых реакторов и др.). Ионизация таких газов в агрегатах происходит под действием различных факторов, таких, как электрические разряды, ультрафиолетовое излучение, высокая температура. В таких газах обычно содержится небольшое количество тонкой пыли возгонного происхождения. Обладая весьма малым электрическим сопротивлением, пыль при поступлении в электрофильтры не дает возможности поддерживать на электродах необходимое рабочее напряжение из-за возникающих в межэлектродных промежутках искровых и дуговых разрядов. [c.25]

Пиролиз углеводородов в электрической дуге [17, 18]. Одним из первых процессов получения ацетилена на базе углеводородов, осуществленным в промышленном масштабе, был электрокрекинг метана (ЭКМ). Производительность завода в Хюльсе, пущенного в 1940 г., составляла 60 000 т ацетилена в год, в настоящее время она доведена до 100 000 т в год. В состав цеха входят 17 агрегатов, каждый мощностью 8200 кВт, агрегат включает два электродуговых реактора один работающий и резервный (рис. 3.16). Газ, подлежащий превращению, входит тангенциально в камеру печи 3 высотой 478 мм, диаметром 785 мм и поступает в трубчатый водоохлаждаемый анод 4 длиной 1,5 м, диаметром 85—105 мм. Дуга, общая длина которой - 1 м, горит между водоохлаждаемым колоколообразным катодом 1 и анодом 4, захватывая 40—50 см длины последнего. Поджиг дуги осуществляется с помощью пускового устройства 5. Между анодом и катодом установлен керамический изолятор 2. Напряжение на дуге 7 кВ, ток 1150 А. Закалку осуществляют двухступенчато — путем ввода углеводородов (900 кг/ч) в точке, где температура 1770 К, и впрыском воды на выходе из реактора. Время реакции 2 мкс, скорость газа - 1000 м/с. [c.161]

Мы считаем, что метод моделирования открывает наиболее быстрый, легкий и точный путь определения электрических параметров коротких сетей электродуговых печей. С помощью моделирования могут быть быстро сравнены различные конструктивные варианты короткой сети и выбрана конструкция, обладающая наилучшими показателями. Стоимость моделей невелика, изготовление их не представляет затруднений. Точность, получаемая при моделировании, значительно выше, чем при расчете. Кроме этого, моделирование позволяет решать такие задачи, которые вообще не поддаются расчету (определение целесообразности. изготовления тех или иных элементов конструкций из немагнитных сталей вза. 1ен обычных конструкционных и т. д.). [c.90]

Выбранная совокупность признаков обеспечивает адекватность термических и термомеханических напряжений в электродах электродуговых печей. Учет режимного фактора может бьггь обеспечен способом создания разрушающего градиента температур - пропусканием электрического тока, позволяющего варьировать токовые нафузки в широких пределах. [c.42]

Металлургия никеля во многом напоминает металлургию меди. Флотационный медно-никелевый концентрат вначале обжигают и окусковывают, а затем в смеси с флюсами плавят в электродуговых печах в окислительной атмосфере с целью отделения от кремния, железа, магния, алюминия и др. элементов, частичного удаления серы и извлечения никеля в сульфидный расплав (штейн), содержащий по 7-15% никеля и меди. Наряду с никелем в штейн переходят часть железа, кобальт, медь и благородные металлы. Штейн путем продувки воздуха в конвертерах переводят в более богатый никелем файнштейн (в основном, смесь сульфидов никеля и меди СизЗ и N1382), который после тонкого измельчения флотацией разделяют на никелевый и медный концентраты. Никелевый концентрат обжигают в кипящем слое до N10. Черновой металл получают восстановлением оксида коксом в электрических дуговых печах. Из него отливают аноды, которые рафинируют электролитическим путем. [c.39]

Схема экспериментальной установки приведена иа рис. 8.10. Каплю жидкого горючего помещают в электропечь и поджигают с помощью электрической искры. Горящую каплю освещают через определенные промежутки времени с помощью электродуговой лампы и покадрово фотографируют на пленку враш,ающе-гося барабана. Температура воздуха в печи регулируется с помощью реостата и измеряется посредством термопары, размещенной непосредственно вблизи капли. Размер изображения определяется размером щели, установленной перед барабаном фоторегистра. Барабан вращается с такой скоростью, чтобы кадры не накладывались один на другой. Время экспозиции составляет несколько миллисекунд, поэтому на фотографиях возникает смещение изображения около 0,2 мм в направлении вращенн барабана, т. е. в вер- [c.192]

Дисульфид молибдена содержится в низкообогащенных молибденито-вых рудах, однако последние после измельчения подвергаются флотации, в результате чего дисульфид молибдена отделяют от пустой породы. Плазменный процесс разложения молибденита на молибден и элементную серу исследован в работе, проведенной канадской фирмой Норанда [17] на сравнительно высоком уровне мощности на различного вида оборудовании. Здесь особое внимание уделено аппаратурным разработкам. В одной из них использован широко применяемый многодуговой плазменный реактор (рис. 3.8), в другой — уже упомянутый выше плазменный реактор Национальной физической лаборатории Великобритании (рис. 3.9), в третьей — плазменный реактор с переносной электрической дугой. На основании накопленного опыта авторами [17] сделан вывод о том, что плазменная печь НФЛ соответствует специфике разложения сульфидного сырья. В основе плазменного реактора НФЛ лежит работа электрической дуги с общего катода на три факела плазмы, создаваемые тремя маломощными вспомогательными электродуговыми плазмотронами. Реактор имеет два экрана (молибденовый и стальной), чтобы уменьшить потери [c.149]

Типичная схема плазменноиндукционной печи показана на рис. 14.7. В нее входят отверстие для измерения температуры 1 электродуговой плазмотрон (катод) 2 загрузочный бункер 3 герметичная крышка 4 электрическая дуга 5 расплавленный металл 6 индуктор частотного генератора 7 анод электродугового плазмотрона 8 летка 9. Как видно из схемы, индукционная шахтная печь содержит электродуговой плазмотрон. На рис. 14.7 плазмотрон работает в режиме прямого нагрева, и для его включения также нужно обеспечить начальную проводимость нагрузки однако при необходимости плазмотрон может работать и в режиме косвенного нагрева. Технически возможно обеспечить вращение плазмотрона (прецессию плазменного потока по поверхности расплава) для того, чтобы плазма обрабатывала всю поверхность расплава, находящегося в шахтной печи. [c.702]

В зависимости от конкретных условий применяют горячую, полугорячую и холодную сварку повреждений в чугунных деталях. Горячая сварка чугуна предусматривает предварительный подогрев свариваемой детали в печах до температуры 650— 700°С. После завершения сварки деталь вновь помещают в печь и медленно охлаждают вместе с печью. Горячую сварку можно проводить в пламени ацетилено-кислородной горелки или электрической дуги. Первый способ более предпочтителен, так как сопровождается меньшим выгоранием углерода. Холодную сварку чугуна осуществляют в основном электродуговым способом. [c.91]

В двухстадийном процессе фирмы Huls для переработки используют газообразное и жидкое сырье [2]. Особенность процесса — закалка горячих газов, выходящих из зоны электрической дуги, жидкими углеводородами, в результате чего температура газов снижается с 1500 до 1000 °С. При этом жидкие углеводороды крекируются с преимущественным образованием этилена. Далее газы быстро охлаждаются водой до 200 °С. Если в качестве сырья используют углеводородные газы, содержащие 53,4% (об.) метана, 10,2% (об.) этана, 12,5% (об.) бутана и 14,7% (об.) прочих углеводородов, а для закалки подают 120 кг сжиженных газов на 1000 кВт-ч электроэнергии, расходуемой в электродуговой печи, то получают газ следующего состава [в % (об-)]- [c.172]

В дуговых печах используется тепло электрической дуги, возникающей между электродом и расплавом. Применяют дуговые печи, как правило, для получения небольших слитков урана (в частности, урана, обогащенного изотопом и225) или его сплавов. В последнем случае чаще всего применяют расходуемый электрод. В дуговых печах можно получать очень высокие температуры тигель обычно выполняют из металлов с высокой теплопроводностью и снабжают водяной рубашкой для интенсивного охлаждения. В большинстве электродуговых установок применяют постоянный ток. Отсутствие внешних нагревателей значительно упрощает конструкцию печей. Основной недостаток дуговых печей — плохое рафинирование урана. Черновой металл очищается при переплавке только от летучих примесей. Расслоение урана и не- [c.360]

При получении ферросплавов в открытых электродуговых рудо-восстановительпых печах образуются нестойкие летучие недоокиси, которые уносятся с отходящими реакционными газами. В дальнейшем они смешиваются с подсасываемым атмосферным воздухом, окисляются и переходят в аморфное состояние. Образовавшаяся пыль состоит из мелких частиц, обладающих высоким удельным электрическим сопротивлением (1-10 —1-10 Ом-м), обусловленным высоким содержанием в них окислов кремния. Очистка газов от этой пыли затруднительна. [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология