Vorming en structuur van de DC-elektrische boogoven

Vorming en structuur van de gelijkstroom elektrische boogoven

Inleiding totElektrische boogovens

Een elektrische boogoven is een metallurgisch vaartuig dat gebruik maakt van de intense warmte die wordt gegenereerd door een elektrische boog om metalen te smelten en te verfijnen..Door middel van boogontlading wordt elektrische energie efficiënt omgezet in de thermische energie die nodig is om de lading te verwarmen en te verwerken.in combinatie met de hoge vermogen dichtheidDe uitstekende elektrothermische efficiëntie en de relatieve gemakkelijkheid om de ovenatmosfeer en de werking te regelen, maken de boogoven tot een veelzijdig industrieel gereedschap.Het is vooral geschikt voor het smelten van vuurvaste metalen en het produceren van hoogwaardige speciale materialen.

Classificatie van elektrische boogovens

Industriële boogovens worden voornamelijk ingedeeld in drie soorten op basis van hoe de boog met de lading omgaat:

1. Direct boogoven: de boog wordt rechtstreeks tussen de elektroden en de metalen lading geslagen, waardoor deze wordt verwarmd door middel van directe inslag.

Driefasige AC-boogovens voor de staalindustrie

DC- (directe stroom) elektrische boogovens

Vacuümverbruikbare elektrodeboogovens (VAR)

2Indirecte boogoven: de boog wordt gevormd tussen twee elektroden, en de lading wordt indirect verwarmd door straling van de boog.Deze ovens zijn grotendeels vervangen vanwege nadelen zoals hoog geluid en inconsistente smeltkwaliteit..

3. Onderwaterboogoven (SAF): Elektroden zijn gedeeltelijk begraven in een lading van erts en koolstof, waarbij binnen de lading zelf een boog ontstaat, voornamelijk gebruikt voor de productie van ferrolegeringen.

Dit document richt zich op de vorming en structuur van de DC Electric Arc Furnace.

De aard van de elektrische boog

Een elektrische boog is een vorm van gasontlading, specifiek een zelfonderhoudende (zelfopwekkende) ontlading.een extreem hoge stroomdichtheid (honderden ampères per vierkante centimeter), de uitstoot van intens licht en de opwekking van geconcentreerde warmte bij zeer hoge temperaturen.

In een bogenoond is de boog voornamelijk een geleidingsverschijnsel in een gas (met inbegrip van metalen damp), geïnisieerd door thermionische uitstoot van elektronen van een hete katode (de elektrodepunt).Om gas geleidend te makenDe ionisatie van de stof leidt tot het ontstaan van geladen deeltjes: positief geladen ionen en negatief geladen elektronen (of minder vaak negatieve ionen).waar positieve en negatieve lasten in evenwicht zijnDaarom is de boog fundamenteel een boogplasma.

Mechanismen van gas-ionisatie in de boog

De ionisatie die nodig is om het boogplasma te onderhouden, wordt door verschillende mechanismen gegenereerd:

1. Collision Ionisatie (Primary Mechanism): Elektronen van hoge energie die uit de hete katode worden uitgezonden worden versneld door het elektrische veld.Ze kunnen voldoende energie overbrengen om andere elektronen af te slaan., waardoor positieve ionen en extra vrije elektronen ontstaan.

2- Thermische ionisatie: bij de extreem hoge temperaturen in de boogkolom bezitten gasmoleculen en atomen aanzienlijke kinetische energie.Blestingen tussen deze energieke deeltjes kunnen direct ionisatie veroorzaken..

3Foto-ionisatie: Atomen kunnen hoogenergetische fotonen (licht van de boog zelf) absorberen en geïoniseerd worden.

4Veldgeïnduceerde ionisatie: Dit is een ketenreactieproces. Aanvankelijk worden geïoniseerde deeltjes (elektronen en ionen) versneld door het elektrische veld, waardoor ze kinetische energie krijgen.Wanneer ze vervolgens botsen met neutrale deeltjesDeze nieuwe dragers worden zelf versneld.Dit leidt tot meer botsingen en ionisatie. Een "lawineseffect" dat het plasma onderhoudt..

De efficiëntie van dit proces hangt af van de kracht van het elektrisch veld en de gemiddelde vrije baan van de deeltjes.Een langere gemiddelde vrije baan (bevorderd door lagere gasdichtheid/vacuümomstandigheden en de kleine grootte van elektronen) stelt deeltjes in staat om tot hogere energieën te versnellen voordat ze botsenElektronen spelen door hun kleine massa en grootte de dominante rol bij veldgeïnduceerde ionisatie.

Ionisatie-equilibrium

Het is van cruciaal belang op te merken dat er binnen de stabiele boog een dynamisch evenwicht bestaat.Het continue proces van ionisatie (creatie van geladen deeltjes) wordt in evenwicht gebracht door het tegengestelde proces van recombinatie (waar positieve ionen en elektronen zich combineren om neutrale deeltjes te vormen)Dit evenwicht handhaaft een stabiele, specifieke ionisatiegraad binnen het boogplasma onder bepaalde bedrijfsomstandigheden.

Wij zijn een professionele fabrikant van elektrische ovens. voor verdere vragen, of als u onderwater boogovens, elektrische boogovens, lepel raffinage ovens, of andere smeltapparatuur nodig,Neem contact met ons op.Susana@aeaxa.com