Особенности электрического нагрева
Электрические печи широко применяются в металлургии. Они используются для расплавления металлов и сплавов, восстановления металлов из руд, нагрева различных изделий и заготовок.
Электрические печи позволяют в ряде случаев осуществить процессы, которые невозможно было бы провести в топливных печах, не говоря о многих других существенных достоинствах электрического нагрева. Так, получению качественных сталей в электропечах способствует возможность более точного регулирования температуры в рабочем пространстве, что позволяет обеспечить требуемую технологию плавки и снизить угар дорогих легирующих элементов. Очень важную роль играет здесь также возможность создания малоокислительной или слабовосстановительной атмосферы. Легированные стали некоторых марок вообще можно получать исключительно в электрических печах.
Ферросплавы, широко применяющиеся в современном сталеплавильном производстве, имеют высокую температуру плавления и их производство наиболее эффективно осуществляется в мощных дуговых печах, где концентрируется выделение большого количества тепла в сравнительно малом объеме. Плавка высокореакциокных и тугоплавких металлов (титан, молибден, вольфрам и др.) и сплавов на их основе ведется исключительно в электрических дуговых вакуумных печах или в электронно-лучевых установках в глубоком вакууме.
При использовании электрических печей для нагрева деталей и заготовок существенно облегчается регулирование теплового режима, заметно возрастает точность соблюдения заданной температуры в печи и создаются возможности равномерного подвода тепла к поверхности всех изделий, находящихся в печной камере. Кроме того, электронагрев позволяет осуществить при необходимости местный нагрев отдельных участков изделия, а также нагрев поверхности (для поверхностной закалки). Рабочая камера электрической печи может быть сравнительно легко герметизирована, что позволяет при необходимости применять нагрев в защитных или специальных атмосферах или в вакууме.
Отсутствие отходящих дымовых газов значительно повышает тепловую эффективность работы электрических печей и упрощает их конструкцию по сравнению с топливными. Чистота и хорошие условия труда в цехах, оборудованных электрическими печами, также являются существенными преимуществами электрического нагрева.
Все эти достоинства предопределяют большую роль и растущее распространение электротермических процессов в производстве и обработке металлов и сплавов.
Однако электронагреву свойственны и определенные недостатки, сдерживающие его применение: стоимость единицы тепла, полученной за счет электроэнергии, значительно выше стоимости единицы тепла, генерируемой в рабочем пространстве топливных печей за счет сжигания топлива, что влечет за собой более высокие эксплуатационные расходы; капитальные затраты на сооружение электрических печей также обычно заметно больше в связи с их сравнительной сложностью и использованием более дорогих материалов, надежность и долговечность электрических печей ниже, а их эксплуатация находится в жесткой зависимости от обеспеченности предприятия электроэнергией и работы энергосистемы.
Таким образом, все отмеченные раньше несомненные достоинства электрических печей не означают, что электрификация термических процессов в черной металлургии является целесообразной абсолютно во всех случаях. Во многих процессах, когда применение электрической энергии не вызывается технологической или теплотехнической необходимостью, технико-экономические показатели оказываются лучшими при использовании топливных печей. Следовательно, использование электротермических установок должно быть технически и экономически обоснованно, а также учтены народнохозяйственные соображения (месторасположение предприятия, сравнительная доступность различных энергетических ресурсов), потребность в металлах или сплавах, получаемых только в электрических печах, качество продукции и т.д.).
Дата добавления: 2015-11-10; просмотров: 1911;