Большая Советская Энциклопедия (ДУ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читать книги бесплатно полностью .txt) 📗
Металл, полученный в Д. в. п. с охлаждаемым кристаллизатором, характеризуется высокими механическими свойствами, а также низким содержанием газовых примесей и неметаллических включений. Так, при переплаве стали в Д. в. п. количество неметаллических включений в металле в результате переплава снижается в 2—3 раза, крупные включения (свыше 15—20 мкм) удаляются полностью. Концентрация азота понижается на 30—35%, кислорода в 2—3 раза, содержание серы уменьшается на 20%. Переплавленный металл характеризуется высокой вязкостью и пластичностью в широком интервале температур, повышенной усталостной прочностью, высокой изотропностью механических свойств.
В Д. в. п. для плавки в гарнисаже применяют графитовые и металлические охлаждаемые тигли. Толщину гарнисажа в течение плавки поддерживают постоянной путём регулирования мощности электрической дуги. При плавке в гарниссаже в тигле наплавляют необходимую массу жидкого металла, которую затем сливают в форму. Для фасонного литья из титана используют кокили, а также формы, изготовленные из графита или магнезита, которые для улучшения заполнения устанавливают на столе центробежной литейной машины, являющейся частью печи. Отливки из титановых сплавов, полученные в Д. в. п. путём плавки в гарниссаже, обладают высокими механическими свойствами. Ведутся работы по созданию Д. в. п. на переменном токе с использованием легко ионизируемых добавок, вводимых в электроды.
Лит.: Неуструев А. А., Ходоровский Г. Л., Вакуумные гарниссажные печи, М., 1967; Белянчиков Л. Н., Основы расчёта дуговых вакуумных печей, М., 1968.
Рис. 2. Схема дуговой вакуумной электропечи для плавки в гарнисаже: 1 — механизм перемещения электрода; 2 — электрод; 3 — горнисаж; 4 — графитовый тигель; 5 — охлаждаемая обойма; 6 — смотровое окно; 7 — форма; 8 — центробежная машина.
Рис. 1. Схема дуговой вакуумной электропечи с кристаллизатором: 1 — расходуемый электрод; 2 — затравка; 3 — поддон; 4 — охлаждаемый кристаллизатор; 5 — слиток; 6 — механизм перемещения электродов.
Дуговая печь
Дугова'я печь, электрическая печь, в которой используется тепловой эффект электрической дуги для плавки металлов и др. материалов. Первые промышленные Д. п. построены в 1898—1901 П. Эру во Франции и Э. Стассано в Италии. В России первая Д. п. была установлена в 1910 на Обуховском заводе в Петербурге.
По способу нагрева Д. п. подразделяют на печи прямого действия, печи косвенного действия и печи с закрытой дугой. В печах прямого действия электрические дуги горят между электродами и нагреваемым телом (рис. 1, а). В печах косвенного действия дуга горит между электродами на некотором расстоянии от нагреваемых материалов, которым тепло от дуги передаётся излучением (рис. 1, б). В печах с закрытой дугой дуги горят под слоем твёрдой шихты, окружающей электроды (рис. 1, в). Шихта нагревается теплом, выделяющимся в дуге, а также джоулевым теплом, образующимся при прохождении тока через шихту.
Д. п. нашли широкое применение в металлургии — главным образом для плавки стали и в несколько видоизменённом виде для выплавки ферросплавов и чугуна из руд, а также в химической промышленности — для производства карбида кальция, фосфора и др. продуктов. Электроэнергия в Д. п. подаётся от трансформатора через медные шины и угольные или (чаще) графитированные электроды, большей частью круглого сечения. Наибольшее распространение получили трёхфазные Д. п., в которых дуги горят между тремя электродами и перерабатываемым материалом.
Современная электросталеплавильная Д. п. представляет собой мощный высокомеханизированный и автоматизированный агрегат (рис. 2), в котором сведена к минимуму продолжительность производственных операций между плавками — выпуск предыдущей и загрузка материалов для следующей, что позволяет наиболее эффективно использовать рабочее печное время.
Основной элемент конструкции Д. п. — металлический корпус в виде кожуха, как правило, круглого сечения. Изнутри кожух футерован высокоогнеупорными материалами. Огнеупорная кладка съёмного свода печи выполнена в кольце. Для загрузки шихты в печь свод обычно поднимают и отводят в сторону. В стенах Д. п. имеются одно или два рабочих окна и одно выпускное отверстие с жёлобом для слива металла и шлака в ковш. В своде расположены отверстия для ввода электродов, снабжённые водоохлаждаемыми металлическими коробками (экономайзерами). Д. п. устанавливается на люльке для возможности наклона печи в сторону рабочего окна или выпускного отверстия при помощи механизма наклона с электрическим или гидравлическим приводом. Современные Д. п. снабжены индукторами для электромагнитного перемешивания жидкой ванны.
Д. п. строят различной ёмкости (до 250 т) с мощностью трансформатора до 85 000 ква.
Лит.: Электрические промышленные печи, М.—Л., 1948; Окороков Н. В., Электроплавильные печи черной металлургии, 3 изд., М., 1950.
Б. С. Барский.
Рис. 2. Дуговая сталеплавильная печь ДСП-200 ёмкостью 200 т: 1 — графитированный электрод диаметром 710 мм; 2 — электрододержатель; 3 — свод; 4 — водоохлаждаемое сводовое кольцо; 5 — цилиндрический кожух; 6 — водоохлаждаемая вспомогательная дверка; 7 — электромеханический механизм поворота печи вокруг вертикальной оси; 8 — электромеханический механизм наклона печи; 9 — сливной носок; 10 — подвижный токоподвод из водоохлаждаемых гибких кабелей; 11 — шток для вертикального перемещения системы стойка — рукав — электродержатель — электрод; 12 — токоподвод из охлаждаемых медных труб.
Рис. 1. Схемы дуговых печей: а — прямого действия; б — косвенного действия; в — с закрытой дугой.
Дуговая угольная лампа
Дугова'я у'гольная ла'мпа, газоразрядный источник света, в котором используется излучение электрического разряда между угольными электродами. Созданная Н. П. Яблочковым в 1876 для целей освещения, Д. у. л. получила распространение в 1-й половине 20 в. в связи с развитием прожекторостроения и кинопроекционной аппаратуры.
Д. у. л. работает обычно на постоянном токе с последовательно включённым балластным сопротивлением. Она состоит из двух угольных электродов, расположенных либо соосно, либо под углом 40—130° один к другому (положительный электрод, как правило, располагается горизонтально). Зажигание Д. у. л. производится сведением электродов до соприкосновения (с последующим разведением их на некоторое расстояние) или с помощью вспомогательного электрода. Во время работы лампы происходит сгорание и испарение электродов, расстояние между ними поддерживается автоматически. Различают Д. у. л. простую (электроды из углеродистых материалов), пламенную (в анод добавлены соли металлов — пламенные вещества) и высокой интенсивности дуги. В Д. у. л. высокой интенсивности, получившей наибольшее распространение, анод изготовляют с фитилём, содержащим в основном соли редкоземельных элементов. Такая Д. у. л. отличается большими значениями мощности (свыше 100 квт), тока (свыше 1000 а), яркости (до 2000 Мнт) и энергетической яркости (до 12 Мвт·ср-1·м-2). Д. у. л. применяют в прожекторах и кинопроекционных аппаратах, в мощных облучательных установках (например, оптические печи). Дальнейшее совершенствование Д. у. л. идёт по пути увеличения плотности тока на аноде, продолжительности непрерывного цикла работы лампы и создания больших удобств в эксплуатации. Разрабатываются Д. у. л., работающие в инертной атмосфере и стабилизированные вихревым потоком газа.
