Печи анодные: сила электрических полей
Печи анодные: сила электрических полей
“Пилотные” опыты по электроплавке металлов относятся к 19 веку. В 1878 году французский инженер Пол Эру запатентовал первую промышленную анодную печь для алюминия. В дальнейшем это оборудование стали применять и для других цветных металлов, а затем и не только для цветных. Со временем конструкции печей модернизировали, увеличивая их мощность и производительность.Что такое анодная печь
и для чего она используется?
Анодные печи на заказ - электротермические устройства, в которых нагрев металла происходит за счет пропускания электрического тока между анодом и катодом. В литейном производстве их применяют для расплавления и выплавки материалов. Из расплавов формируют слитки-полуфабрикаты, которые потом переплавляют и отливают в формы.Основное назначение оборудования - плавка и рафинирование (очистка) цветных металлов: меди, никеля, кобальта, свинца и других. Однако анодные печи могут использоваться также:
- для переплава и очистки черных металлов - стали и чугуна,
- в производстве металлических порошков - при получении порошков из расплава,
- при выплавке специальных жаропрочных и жаростойких сплавов,
- в некоторых гидрометаллургических процессах - для электролиза растворов и расплавов солей,
- для переплава и очистки драгоценных металлов - золота и серебра.
Принцип работы анодных печей
Плавка металла в таком устройстве основана на электролизе расплава и происходит следующим образом. Внутрь печи загружается шихта: металлолом, руда, флюсы. Затем емкость заполняется расплавом электролита (обычно это криолит или смесь фторидов). Через расплав пропускается электрический ток.На аноде происходит окисление примесей металла с выделением кислорода. Восстановленный металл осаждается на катоде в виде пластин или блоков. На дно печи опускается рафинировочный электрод, который выполняет роль анода. Примеси переходят в шлак.
После рафинирования катодные блоки расплавляются и отливаются в изложницы. Шлак периодически выпускается, электролит восстанавливается. Таким образом, в анодной печи осуществляются безрасходная плавка и очистка металла от примесей с использованием электролиза, что позволяет получать высококачественный металл.
Виды анодных печей в литейном производстве
Существует несколько разновидностей печей этого типа. По конструкции они бывают шахтными и руднотермическими. По типу анодов - самообжигающимися (аноды расходуются постепенно) и с предварительно обожженными анодами. По напряжению делятся на низко-, средне- и высоковольтные.В литейном производстве чаще применяют шахтные самообжигающиеся печи с предварительно обожженными анодами, так как они отличаются самой высокой производительностью: позволяют выпускать до 100 тонн металла за одну плавку.
Преимущества анодных печей
Анодные печи на заказ обладают высоким КПД по сравнению с другими типами металлургических печей. Они позволяют получать металл заданного химического состава, так как процесс плавки проходит в инертной атмосфере. Качество металла при этом нередко выше. А еще такие машины компактны и не занимают значительных производственных площадей. Обслуживание печей незатратно и не требует высокой квалификации персонала.По сравнению с дуговыми и индукционными печами анодные больше экономят электричество, несмотря на то, что процесс их работы напрямую связан с ним. Они позволяют гарантированно получать металл заданного состава. Дуговые печи в сопоставлении с ними проще, но уступают в производительности. Индукционные эффективны, но для небольших объемов металла.
Оборудование и комплектующие анодных печей
Стоимость анодной печи рассчитывается исходя из затрат на проектирование, производство каждого ее компонента, сборку и испытания. В комплект устройства входят:- корпус,
- футеровка,
- аноды,
- токоподводы,
- система охлаждения,
- датчики контроля,
- система газоочистки,
- вытяжка.
Особенности производства анодной печи
На предприятиях нашего интернет-каталога вы можете заказать анодную печь любого типа и мощности. Заводы готовы и к работе по стандартным проектам, и к решению задач исходя из особенностей вашего производства. Выпуск анодных печей включает следующие основные шаги:- Проектирование. На этом этапе технологи производят расчет необходимой мощности печи, количества и размеров электродов, оптимальных режимов плавки для конкретного типа металла, а инженеры разрабатывают чертежи и 3D-модели;
- Изготовление корпуса печи. Его собирают из стальных конструкций, рассчитанных на высокие температуры и механические нагрузки. Для больших печей он может быть монолитным - железобетонным;
- Футеровка внутренней поверхности. Выполняется огнеупорным кирпичом для термоизоляции и защиты корпуса от высоких температур;
- Изготовление электродов (анодных блоков). Аноды отливают из углеграфитовых смесей, затем они проходят термообработку;
- Монтаж систем питания, охлаждения и газоочистки. На этом этапе устанавливают токоподводы, водоохладители, вытяжные системы;
- Монтаж систем автоматизации и КИП - датчиков, приборов контроля, программирование логики работы;
- Огневые испытания и наладка оборудования. Специалисты проводят тестовые плавки для выявления дефектов анодной печи, при необходимости корректируют режимы;
- Пуско-наладочные работы и сдача готовой печи в эксплуатацию.
Анодные печи: от изготовления до профилактики
Изготовление анодных печей - комплексный процесс, требующий высокой квалификации на всех этапах. Но не меньшее значение имеет и их техническое обслуживание. Оно включает периодическую замену анодных блоков, ремонт футеровки, проверку систем охлаждения и питания, калибровку датчиков, очистку газоходов.Кроме того, должен проводиться и внеплавочный ремонт: полная ревизия оборудования, устранение дефектов, замена изношенных частей. График ТО необходимо строго регламентировать: от этого зависят работоспособность и ресурс печей.
Наши предприятия не только изготовят для вас анодные печи на заказ, но и возьмут на себя все профилактические и сервисные технические работы. Их график вы составите в рамках договора на обслуживание. Обращайтесь!
Вид печи | Стоимость, тыс. руб. | |||
---|---|---|---|---|
Шахтная | от 150 | |||
Рудотермическая | от 200 | |||
Низковольтная | от 250 | |||
Средневольтная | от 300 | |||
Высоковольтная | от 350 |