Формирование и структура электродуговой печи постоянного тока

Формирование и структура электрической дуговой печи постоянного тока

ВведениеЭлектрические дуговые печи

Электрическая дуговая печь - металлургический сосуд, который использует интенсивное тепло, генерируемое электрической дугой, для плавления и очистки металлов..С помощью дугового разряда электрическая энергия эффективно превращается в тепловую энергию, необходимую для нагрева и обработки заряда.в сочетании с его высокой плотностью мощности, отличная электротермальная эффективность, и относительное легкое управление атмосферой печи и работой делают дуговую печь универсальным промышленным инструментом.Он особенно хорошо подходит для плавки огнеупорных металлов и производства высококачественных специальных материалов.

Классификация электрических дуговых печей

Промышленные дуговые печи в основном подразделяются на три типа в зависимости от того, как дуга взаимодействует с зарядом:

1. Прямая дуговая печь: дуга наносится непосредственно между электродами и металлическим зарядом, нагревая его посредством прямого воздействия.

Трёхфазные переменные арки для сталелитейных изделий

Электрические дуговые печи постоянного тока

Вакуумные электродные дуговые печи (VAR)

2Непрямая дуговая печь: дуга образуется между двумя электродами, и заряд нагревается косвенно излучением из дуги.Эти печи были в значительной степени заменены из-за недостатков, таких как высокий шум и несогласованное качество плавки..

3Погруженная дуговая печь (SAF): электроды частично погружены в груз руды и углерода, с дугой, возникающей внутри самого груза, в основном используется для производства ферросплавов.

В данном документе основное внимание уделяется формированию и структуре электрической дуговой печи постоянного тока.

Природа электрической дуги

Электрическая дуга - это форма газового разряда, в частности самоподдерживающийся (самовозбуждающийся) разряд.чрезвычайно высокая плотность тока (сотни ампер на квадратный сантиметр), излучение интенсивного света и генерация концентрированного тепла при очень высоких температурах.

В дуговой печи дуга является в первую очередь явлением проводимости в газе (включая металлический пар), инициируемым термионическим излучением электронов от горячего катода (конец электрода).Чтобы газ стал проводящим, она должна подвергнуться ионизации, производя заряженные частицы: положительно заряженные ионы и отрицательно заряженные электроны (или, реже, отрицательные ионы).где положительные и отрицательные расходы сбалансированыТаким образом, дуга является в основном дуговой плазмой.

Механизмы ионизации газа в дуге

Ионизация, необходимая для поддержания плазмы дуги, генерируется с помощью нескольких механизмов:

1. Ионизация столкновения (первичный механизм): высокоэнергетические электроны, испускаемые от горячего катода, ускоряются электрическим полем.Они могут передать достаточно энергии, чтобы отбить другие электроны., создавая положительные ионы и дополнительные свободные электроны.

2Тепловая ионизация: при чрезвычайно высоких температурах внутри дуговой колонны молекулы газа и атомы обладают значительной кинетической энергией.Столкновения между этими энергетическими частицами могут напрямую вызвать ионизацию..

3Фотоионизация: атомы могут поглощать высокоэнергетические фотоны (свет от самой дуги) и ионизироваться.

4Полево-индуцированная ионизация: это цепная реакция. Изначально ионизированные частицы (электроны и ионы) ускоряются электрическим полем, получая кинетическую энергию.Когда они столкнутся с нейтральными частицамиЭти носители сами ускоряются.что приводит к большему количеству столкновений и ионизации, эффект лавины поддерживает плазму..

Эффективность этого процесса зависит от силы электрического поля и среднего свободного пути частиц.Более длинный средний свободный путь (благоприятен более низкой плотностью газа / условиями вакуума и небольшим размером электронов) позволяет частицам ускоряться до более высоких энергий до столкновенияЭлектроны, из-за своей малой массы и размера, играют доминирующую роль в полево-индуцированной ионизации.

Равновесие ионизации

Важно отметить, что внутри стабильной дуги существует динамическое равновесие.Продолжительный процесс ионизации (создание заряженных частиц) уравновешивается противоположным процессом рекомбинации (где положительные ионы и электроны рекомбинируются, образуя нейтральные частицы)Это равновесие поддерживает устойчивую, специфическую степень ионизации в плазме дуги при заданных условиях работы.

Мы являемся профессиональным производителем электрических печей. для дальнейших запросов, или если вам нужны погруженные дуговые печи, электрические дуговые печи, ложки переработки печи, или другое плавильное оборудование,Пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами поsusan@aeaxa.com