Oppvarming av materialer i elektriske ovner ved bruk av nedsenkede lysbueovner

Motstandsvarme genereres i bulkmateriallaget, og den stigende varme ovnsgassen leder konvektiv varmeoverføring til den, mens lysbuen også utstråler varmeoverføring til den. Derfor blir bulkmaterialet oppvarmet og oppvarmet, men smelting er ikke tillatt. Ellers vil det øvre bulkmaterialet avskalles, og hindre reduksjonen av ovnsmateriale og forårsake "ekspansjonssvikt". Det forvarmede bulkmaterialet faller nær slaggoverflaten og varmes opp av strålingen fra lysbuen, samt smeltes ved oppvarming av lysbuen gjennom konvektiv varmeoverføring (buestøt). Det meste av lysbuevarmen i en rørformet ovn overføres direkte til smelten under den gjennom stråling og konveksjon, noe som får den til å overopphetes. Den overopphetede smelten strømmer radialt mot elektroden og varmer opp ovnsmaterialet som faller til slaggoverflaten gjennom konveksjon.
Materialoppvarmingen og elektrisk oppvarmingskonvertering i den neddykkede lysbueovnen i den elektriske ovnen utføres samtidig i materiallaget, som tilhører den interne varmekildeoppvarmingen, med lav termisk motstand og høy termisk effektivitet. Generelt sett er den elektriske oppvarmingseffektiviteten i området 0,6-0.8. Materialsmelting er effekten av elektrisk varmekonvertering og varmeoverføringsprosess. Selv om mengden elektrisk oppvarming kan absorberes fullt ut av materialet, er det nødvendig å overføre varme gjennom varmeoverføringsprosessen for å oppnå materialsmelteprosessen som kreves av prosessen.
I henhold til forholdet mellom lysbuevarme og total elektrisk oppvarming, kan materialsmelteprosessen deles inn i følgende to typer:
Smelteprosessen av materialer som hovedsakelig bruker lysbuevarme er en type ovn med mindre slagg, for eksempel ferrosilisiumovn. Materiallagstrukturen består av et løsmasselag i øvre del, et smeltelag i nedre del, et slagglag i øvre del, og et silisiumjernlag i nedre del. Elektroden til boksovnen er begravd i bulklaget, og en lysbue genereres mellom dens ende og slaggoverflaten, og danner et nedsenket buehulrom.
Multislaggovnen, som hovedsakelig bruker motstandsvarme til materialsmelting, tilhører denne typen ovner. I den matte smelteovnen tilsettes ovnsmaterialet (kobberkonsentrat og flussmiddel) gjennom det øverste ladehullet og flyter på slaggoverflaten; Elektroden er begravd i slagglaget, og varmen som genereres ved den elektriske oppvarmingskonverteringen av bokstypen elektrisk ovn er hovedsakelig avhengig av konvektiv varmeoverføring for å varme og smelte ovnsmaterialet. Etter smeltereaksjonen produseres skjærsten som har større egenvekt enn slagget. Mattbunnfallet samler seg i bunnen av ovnen, og ovnen fortsetter å produsere. Slaggen slippes regelmessig ut fra slaggmunnen og matten slippes ut fra mattmunnen.
Elektroden er nedsenket i slagglaget i en multislaggovn, og dens lysbuestruktur er forskjellig fra den til en lavslaggovn. På grunn av begrensningen av slagglaget med god fluiditet, er størrelsen på buehulen liten og ustabil, hvor gass slipper ut i form av bobler, noe som resulterer i at lysbuen blir spredt i flere ustabile mikrobuer.
Hovedvarmekilden i en slaggfri ovn er lysbuevarme. Materialsmelteprosessen involverer to trinn: forvarming og smelting. Oppvarmingen av ovnsmaterialet er avhengig av stråling og konveksjonsvarmeoverføring, blant annet konveksjonsvarmeoverføring er nøkkelen. De nødvendige betingelsene for normal smelting i en rørformet elektrisk ovn med mindre slagg: den elektriske oppvarmingskraften i bulkmateriallaget bør være passende. Hvis den er for liten, vil forvarmingen være utilstrekkelig, og hvis den er for stor, vil det oppstå sintring; Den elektriske lysbuevarmeeffekten bør også være passende. Hvis den er for stor, vil buen bli for lang og størrelsen på det nedgravde buehulrommet for stor. Hvis buen er for lang, vil den være for eksponert, noe som fører til at den øvre delen av hulrommet sintres, og hvis hulrommets størrelse er for stort, vil materiallaget være vanskelig å stabilisere; Det bør være et passende slagglag for nedgravd lysbue, som tjener som motstandstermistor og mellomledd for konvektiv varmeoverføring.
Fordi temperaturen og tettheten til materialene i materiallaget er forskjellige, genereres konveksjonsbevegelsen til materialene for å utføre konveksjonsvarmeoverføring og forbedre temperaturfordelingen i materiallaget. Mekanikkens prinsipp er at loven om konvektiv bevegelse i en væske er at partikler med høy tetthet synker, mens partikler med lav tetthet stiger. Konveksjonen av smeltet metall i slagglaget er en serie sykliske bevegelser med elektrodeenden som referansepunkt (start- og sluttpunkt). Jo nærmere elektroden er, jo sterkere er sirkulasjonen, og jo sterkere er den konvektive varmeoverføringen. Ved konvektiv varmeoverføring overføres varmen fra slagglaget til bulkmateriallaget over det, som varmes opp og smeltes for å fullføre en kjemisk reaksjon.
I følge de elektriske oppvarmingsdataene til mattovnen er fordelingen av elektrisk varmekrafttetthet i materiallaget svært ujevn, og lysbuevarmen utgjør 40,1 prosent av den totale varmen, som er konsentrert nær elektrodeendeflaten; De resterende 59,9 prosentene er motstandsvarme, som er spredt i slagglaget. Derfor, selv om motstandsvarme er hovedmetoden i multislaggovner, utgjør lysbuevarme fortsatt en betydelig andel.
Den interne varmekilden som oppvarmer elektrisk varme kan overføres til materialene i tide. Temperaturen på hver del i materiallaget i ovnen er forskjellig. Temperaturfordelingen som oppfyller prosesskravene kan oppnås ved jevn temperaturforskjell på varmeoverføring. Temperaturen ved endeflaten av elektroden i materiallaget er høyest, og temperaturen i lengste avstand fra elektroden er lavest. Hvis varmeoverføringen mellom ulike deler av materialet er dårlig, vil materialet ved høy temperatur bli brent, og materialet ved lav temperatur vil ikke smelte, noe som resulterer i en betydelig reduksjon i termisk effektivitet.

Innholdet ovenfor er organisert av Superb heater Company, super heater. Hovedsakelig profesjonell produksjon: industrielle varmeelementer, temperaturmåleelementer, produksjonsutstyr, tilbehør og råvarer som rørvarmere, rørvarmere, beltevarmere, keramiske varmeovner, silikongummivarmere, termoelementer, etc.

Velkommen globale industripartnere for å diskutere samarbeid!