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.

Стоимость анодной печи позволяет отнести ее к среднему ценовому сегменту. Затраты на нее будут примерно такими же, как на дуговую печь. Индукционные аппараты дешевле анодных печей аналогичной мощности на 30-50%, газовые - в 5-10 раз, зато плазменные и электродуговые в разы дороже. Таким образом, заказать анодную печь - экономически верное решение, если вы хотите получить производительное оборудование с отличным потенциалом.  

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. 

Конструктивно печи различаются размерами, мощностью, количеством электродов. Конкретную модель для заказчика оборудования подбирают исходя из объёмов и вида выплавляемого металла. 

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:

1. 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;
2. Изготовление корпуса печи. Его собирают из стальных конструкций, рассчитанных на высокие температуры и механические нагрузки. Для больших печей он может быть монолитным - железобетонным; 
3. Футеровка внутренней поверхности. Выполняется огнеупорным кирпичом для термоизоляции и защиты корпуса от высоких температур;
4. Изготовление электродов (анодных блоков). Аноды отливают из углеграфитовых смесей, затем они проходят термообработку;
5. Монтаж систем питания, охлаждения и газоочистки. На этом этапе устанавливают токоподводы, водоохладители, вытяжные системы;
6. Монтаж систем автоматизации и КИП - датчиков, приборов контроля, программирование логики работы;
7. Огневые испытания и наладка оборудования. Специалисты проводят тестовые плавки для выявления дефектов анодной печи, при необходимости корректируют режимы;
8. 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