SU1101453A1 - Способ нагрева металла - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛА, включающий расплавление металла в печи при пЪмс ци электрической дуги,создаваемой с помощью унипол рного генератора , отличающийс  тем,, -что, с целью упрощени  технических с едстб.и повьашени  надежности,электрическую дугу создают между расплавом металла и роторбм унипол рного генератора , а .ротор располагают непосредственно над поверхностью расплава. 2. Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что генератор обратимо используют в двигательном режиме . (Л 4 СП 00

Description

Изобретение относитс  к металлур гии, электротермии, термохимии, и, в частности, к нагреву расплавов, металлических шихт, шламов и т. п. в промы1 шенных электродуговых печах Известны и широко примен ютс  способы нагрева в электродуговых печах, заключающиес  в том, что тепло передаетс  расплаву электрической дугой переменного тока, созд Баемой между расплавом и электродами , подключенными к источнику переменного тока 1. Недостатком данных способов передачи тепла  вл етс  сложность подвода энергии к электродуговой печи, включающа  р д промежуточных понижаю14их трансформаторов и дроссе лей от сети высокого переменного напр жени , причем подводку низкого напр жени  к дуговой печи провод т токопроводом в виде так назьшаемой короткой сети,  вл ющейс  одним из важнейших участков в электрическом контуре печной установки и пред ставл ющей собой совокупность шин из электролитической меди длиной в 15-20 м и сечением до 1 м. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ нагрева металла, включакхций расплавление металла в печи посредством электрической дуги, создаваемой с помощью унипол рного генератора 2,. Недостатком известного способа   л етс  сложность технических средст при помощи которых осуществл етс  создание и передача посто нного ток большой мощности. При преобразовании от сети переденного тока к многочисленным устройствам типа трансформаторов, дросселей высоковольтных и низковольтных выклю чателей и т.п. добавл ютс  и многочисленные вентили, преобразующие переменное напр жение в посто нное. В этих услови х более целесообразно питание от генераторов посто нного тока в виде унипол рных генераторов Питание от унипол рного генератора электродуговой печи  вл етс  наиболее оптимальным с технологической точки зрени , так как большие посто нные токи (до ста килоампер) при низком напр жении (дес тки вольт) способствуют выработке наиболее качественной металлургической продукции. Основным недостатком известного способа  вл етс  необходимость в наличии короткой сети из медных шин и сложность сн ти  столь больших ТОКОВ с вращающегос  ротора унипол р ной машины, что заставл ет изготавливать весьма дорогосто щие, сложные и малонадежные токосъемные устройств со своей системой нагрева и снабже;:; ни  жидким металлом, создани  герме-тизированной вакуумной системы, обеспечени  инертной газовой среды и других приспособлений со своей контрольной аппаратурой. Причем в токосъемной системе тер етс  значительное количество энергии (до половины общих потерь) и поэтому создание высокоэффективных унипол рных машин на большие мощноети всецело зависит от создани  токсЯсъемного устройства на большие токи. Целью изобретени   вл етс  упрощение технических средств и повышение надежности. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу нагрева металла , включающему расплавление металла в печи при помощи электрической дуги, создаваемой с помощью унипол рного генератора, электрическую дугу создают между расплавом металла и ротором унипол рного генератора, а ротор располагают непосредственно над поверхностью расплава. Причем генератор обратимо используют в двигательном режиме. Дугу создают обычным способом, например, помеща  между вращающимс  ротором и расплавом проводник в виде графита, который удал ют и т.п. Мощность дуги регулируют изменением числа оборотов ротора.Например,ротор с радиусом ,5 м вращают со скоростью 20 м/с в магнитном поле с индукцией В-1 Тл и при сопротивлении цепи Ом получают ток (1 Тл х X 1,5 м X 20 м/с): 10 Ом 30000 А (при напр жении В),.а при 30 м/с ток уже 45000 А при напр жении 45 В. Регулирование возможно и путем изменени  индукции магнитного пол , пронизывающего ротор. Создание непосредственного электродугового контакта между ротором унипол рной машины и расплавом позвол ет отказатьс  от весьма сложной систе1 1ы с токоеъемом от ротора унипол рной машины и от массивного токопровода в виде короткой сети св зывающую унипол рную ма;1ину и электродуговую печь. На чертеже изображено одно из возможных устройств дл  осуществлени  предлагаемого способа нагрева. Способ осуществл ют следующим образом. Подлежащий нагреву расплав 1 рас полагают в металлическом поддоне 2 электродуговой печи, ротор 3 унипол рного генератора располагают непосредственно над поверхностью расплава 1 и создают электрическую дугу 4 между расплавом 1 и ротором 3. Токопровод электрически соедин ют с металлическим поддоном 2 и выводом генератора от вала ротора 3. Генерирование посто нного тока в унипол рном генераторе дл  дуги 4 обеспечивают вращением ротора 3 генератора от своего привода (не показан ) , а регулирование тепловой мЪщности , передаваемой дугой расплаву, осуществл ют изменением скорости вращени  ротора, чем обеспечивают оп тимальный режим мощности передачи тепла благодар  пр мой пропорциональ ности между скоростью вращени  и сни маемой мощностью. При необходимости та или ина  часть генерируемой энергии мОжет быть передана другим потре бител м, например унипол рному двига телю, выполненному по предлагаемому способу дл  нагрева расплава в той или другой дуговой электропечи. В этом случае унипол рный двигатель включаетс  в рассечку токопровода и осуществл ют преобразование не только в тепловую энергию, но и э ме ханическую, причем токосъемттое устро ство унипол рного двигател  также выполнено в виде дугового контакта с расплавом. В виду отсутстви  необходимости в точной обработке ротора и даже его шлифовке ротор 3 изготавливгиот из недорогих металлов (чугун, недо|рогие и т.п.) без специальной рбработки, со сменным ободом из 66лее1 износоустойчивого металла или из металла с легируницими примес ми, вводимыми при дуговом воздейстиии непосредственно в расплав. Предлагаемый способ по сравнению с известными обладает следующими технико-экономическими преимуществам ми: отсутствием дорогосто щего токопровода короткой сети из электролитической меди весом до дес тков тонн и не менее дорогосто щей системы токосъе ма унипол рного генератора и приводит к значительному упрощению технических средств дл  осуществлени  способа, т.е. уменьшению их габаритов и веса,что,более чем вдвое, уменьшает общую стоимость. Кроме того, уменьшение потерь в целом достигаетс  при отсутствии потерь в указанных элементах в процессе эксплуатации, что приводит к значительной экономии энергии в виде тепла и электричества, способству  уменьшению общих затрат, причем, отсутствие указанных элементов (трансформаторы, дроссели и т.п.) значительно увеличивает надежность КПД и другие параметры .

Claims (2)

1. СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛА, включающий расплавление металла в пе чи при помощи электрической дуги,создаваемой с помощью униполярного генератора, отличающийся тем,, -что, с целью упрощения технических средств.и повышения надежности,электрическую дугу создают между расплавом металла и ротордм униполярного генератора, а ротор располагают непосредственно над поверхностью расплава.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что генератор обратимо используют в двигательном режиме .

110.1453