Тема 1.3.5. Электроннолучевой нагрев
При электроннолучевом нагреве мощный направленный пучок электронов, излучаемый специальной электронной пушкой, разогнанный в вакууме до большой скорости, бомбардирует нагреваемый металл. При соударении с металлом кинетическая энергия электронов переходит в тепловую.
Электроннолучевой нагрев – сравнительно новый вид нагрева. Он применяется для плавки высокореакционных, тугоплавких металлов. Электроннолучевой нагрев создает также все условия для получения высокочистых металлов. В электроннолучевых печах необходимо поддерживать вакуум 10-2 Па.
Электронные пушки
Радиальные пушки.
Для ускорения электронов используют отдельный электрод – анод, не соединяющийся с нагреваемым металлом. Преимущество: катод может быть удален от нагреваемого металла, что позволяет увеличить срок его службы.
Аксианальные пушки.
В верхней камере пушки размещен катод, нагрев которого в пушках большой мощности может осуществляться с помощью вспомогательного электронно-лучевого нагревателя. Аксианальная пушка может работать при остаточном давление в рабочей камере печи 0,1 – 0,5 Па, что особенно ценно при плавке цветных и редких металлов с большой упругостью пара и большим газоотделением.
Магнетронные пушки.
Магнетронные пушки используют наложением магнитного поля на поток электронов, что приводит к движению электрона по спирали.
Кольцевые пушки.
Кольцевые печи являются простейшим устройством. Имеют высокий КПД. Применяются для плавки слитка металла и нагрева металла перед кристаллизацией.
Тема 1.4. Автогенный нагрев печей
Автогенные процессы – это технологические процессы, которые осуществляется полностью за счет внутренних энергетических ресурсов, без затрат посторонних источников тепловой энергии.
Плавке в автогенном режиме подвергается железосодержащее сульфидное сырье.
Основная доля тепла в автогенных процессах выделяется при окислении сульфида железа. В качестве окислителя могут использовать воздух (обогащенный кислородом – дутье) или технологический кислород (98 – 99 О2).
ОСНОВНОЕ ТРЕБОВАНИЕ К СЫРЬЮ:
наличие в нем компонентов, суммарной реакцией которых при взаимодействии кислорода (дутья), выделяют тепло, достаточное для расплавления продуктов плавки.
ОСНОВНОЕ УСЛОВИЕ АВТОГЕННОСТИ:
тепло, выделяемое при окислении сульфидов, должно быть больше тепла, расходуемого на нагрев и плавление продуктов реакции:
Все автогенные процессы являются совмещенными. Они объединяют в одном металлургическом агрегате обжиг, плавку на штейн и частичное или полное конвертирование. Это позволяет наиболее рационально переводить серу из исходной шихты в газы (постепенно).
Технологически эти процессы различаются методом сжигания сульфидов, который проводится в факеле (во взвешенном состоянии) и в расплаве.
ОБОРУДОВАНИЕ (в расплаве):
по методу фирмы «Норанда» (Канада);
по методу «Мицубиси» (Япония);
печи Ванюкова - наиболее производительные (Россия).
Зачет
Раздел 2 основы металлургической теплотехники