14.Основные элементы конструкции плазменных печей с керамическим тиглем.
Плазменный нагрев в сталеплавильном производстве применяется:
· в печах с керамическим тиглем
· в печах с кристаллизатором.
Плазменные печи с керамическим тиглем в отношении их конструкции являются модификацией обычных дуговых сталеплавильных печей, отличаясь от них лишь тем, что вместо электродов устанавливают один или несколько плазмотронов, а для подачи потенциала на нагреваемый металл в подину закладывают подовый электрод. Для уменьшения подсоса воздуха в пространство печи кожух печи выполняют более герметичным и уплотняют все места сочленений.
В большинстве случаев печи работают с плазмотронами постоянного тока и подовым электродом в днище тигля. С целью предупреждения загрязнения печной атмосферы печь уплотняется с помощью лабиринтного песочного затвора. Выпускное отверстие печи во время плавки герметично закрывают крышкой.
На рисунке 1 изображена печь с керамическим тиглем и одним плазматроном укрепленным вертикально на своде. Несколько плазматронов располагают вертикально в своде или наклонно в боковых стенках, как на рисунках 2 и 3.
Рисунок 1- Печь с одни вертикально распложенным плазматроном
1 — плазматрон; 2—подовый электрод; 3 — индукционная катушка для перемешивания металла;4 — песочный затвор; 5 — газонепроницаемая крышка выпускного отверстия.
Рисунок 2 - Печь с несколькими вертикально распложенными плазматронами
1 – плазмотрон; 2 - герметичная плавильная камера; 3 - подовый электрод;
4 - футеровка печи;5 - свод печи.
Рисунок 3 - Печь с несколькими плазматронами, установленными в боковых стенах :1 - кожух; 2 -футеровка; 3 - свод; 4 – плазмотрон
При вертикальном расположении плазматронов - тепловая нагрузка на футеровку более равномерная, проще конструкция узла уплотнения, меньше габариты печи. В то же время затруднена смена поврежденного плазматрона без остановки печи, кроме того, при использовании нескольких плазматронов постоянного тока происходит электродинамическое взаимодействие дуг, что при определенных условиях приводит к нарушению стабильности горения плазменной дуги.
При наклонном расположении плазматронов - электродинамическое взаимодействие дуг практически отсутствует, возможна быстрая замена поврежденного плазматрона в процессе плавки (без отключения печи). В то же время футеровка стен вблизи места ввода плазматронов подвергается высоким тепловым нагрузкам, а также несколько увеличиваются габариты печи.