Wprowadzenie do rodzajów pieców elektrycznych

piec łukowy
Piec elektryczny wykorzystujący efekt cieplny łuku elektrycznego do topienia metali i innych materiałów (Rysunek 3 Typ pieca łukowego).
Istnieją trzy rodzaje metod ogrzewania:
① Ogrzewanie pośrednie elektrycznym piecem łukowym. Łuk elektryczny jest generowany między dwiema elektrodami i nie styka się z materiałem. Materiał jest ogrzewany przez promieniowanie cieplne. Ten typ pieca jest stopniowo eliminowany ze względu na wysoki poziom hałasu i niską wydajność.
② Elektryczny piec łukowy z bezpośrednim ogrzewaniem. Łuk elektryczny jest generowany między elektrodą a materiałem, bezpośrednio ogrzewając materiał; Trójfazowy elektryczny piec łukowy do produkcji stali jest najczęściej stosowanym elektrycznym piecem łukowym z bezpośrednim ogrzewaniem.
③ Piec z łukiem krytym, znany również jako piec redukujący lub piec z łukiem krytym. Jeden koniec elektrody jest zakopany w warstwie materiału, tworząc łuk elektryczny w warstwie materiału i ogrzewając materiał wykorzystując opór samej warstwy materiału; Powszechnie stosowany w wytapianiu żelazostopów.
Próżniowy piec łukowy
Jest to piec elektryczny, który bezpośrednio ogrzewa metal w korpusie pieca próżniowego za pomocą łuku elektrycznego. Gaz w piecu jest rzadki, a łuk jest generowany głównie przez opary stopionego metalu. W celu ustabilizowania łuku zwykle dostarczane jest zasilanie prądem stałym. Zgodnie z charakterystyką wytapiania jest on podzielony na piec do przetapiania metalu i piec odlewniczy. W zależności od tego, czy elektrody ulegają zużyciu (topieniu) podczas procesu wytapiania, dzieli się je na piece samowystarczalne i niesamodzielne. Większość zastosowań przemysłowych to piece samowystarczalne. Próżniowe piece łukowe są używane do wytapiania specjalnych stali, metali aktywnych i ogniotrwałych, takich jak tytan, molibden i niob (patrz Metalurgia próżniowa).
Ogrzewanie łukiem elektrycznym można uznać za ogrzewanie rezystancyjne łuku. Stabilna odporność na łuk jest warunkiem koniecznym do normalnej produkcji pieca. Piece łukowe prądu przemiennego zwykle wykorzystują energię elektryczną o częstotliwości sieciowej. W celu ustabilizowania łuku należy zapewnić odpowiednią indukcyjność w obwodzie zasilania pieca. Jednak obecność indukcyjności może zmniejszyć współczynnik mocy i sprawność elektryczną. Zmniejszenie częstotliwości prądu to sposób na rozwój pieców łukowych prądu przemiennego. Wartość rezystancji łuku elektrycznego jest stosunkowo niewielka, a aby uzyskać potrzebne ciepło, piec wymaga znacznego prądu roboczego. Dlatego rezystancja krótkiej sieci pieca powinna być jak najmniejsza, aby uniknąć nadmiernych strat w obwodzie. W przypadku trójfazowych elektrycznych pieców łukowych impedancja trzech faz powinna być zbliżona do tej samej, aby uniknąć nierównowagi obciążenia trójfazowego.