Рудно-термические печи

В РТП проводят восстановительные процессы, с помощью которых получают из руды чистые металлы или их сплавы с железом (ферросплавы). В таких печах выплавляют чугун, марганец, молибден, кремний, ферромарганец, феррохром и т.д. РТП используют для крупномасштабного получения фосфора, карбида кальция, никелевого штейна, абразивных материалов, плавки огнеупоров, плавки базальта и диабаза под каменное литье.

РТП имеют отличительные черты:

1) Шихта не электропроводная в холодном состоянии, начинает проводить эл. ток при нагреве ее дугой. Протекание тока по проводящей шихте приводит к дополнительному выделению тепла внутри печи. Это дополнительное тепло, в зависимости от конкретного технологического процесса может составлять как относительно малую долю в общем балансе тепла (рафинировочные печи для получения чистого металла), и основную долю (печи для получения карборунда). Однако для подавляющего числа процессов РТП являются печами смешанного действия, т.е. дуговыми печами сопротивления.

2) В РТП проводится множество разнообразных технологических процессов, причем технология оказывает существенное влияние на конструкцию печи.

3) Энергоемкость проводимых в РТП процессов очень велика. Она доходит до 10000 кВт×ч на 1 тонну продукта, что в 10 раз выше, чем в дуговых печах. Это связано с тем, что материалы, обрабатываемые в печах, имеют высокие температуры плавления и количество шлака превышает количество полезного продукта. В РТП преобладают реакции, идущие с поглощением тепла.

4) Для многих рудно-термических процессов (получение чугуна, фосфора, никелевого штейна) характерны крупные объемы производства. Поэтому здесь используют очень мощные печи (до 100 МВА). Имеются серьезные проблемы с загрузкой и выгрузкой, удаление газов, выделяемых печью (СО). В большие объемы загружают материалы высокой температуры металлического шлака, выделение окиси углерода, которая загорается. Все это создает тяжелые условия труда.

5) Печи работают непрерывно. Капитальный ремонт - 1 раз/1,5 года. Поэтому требуется высокая надежность печи в местах, подвергающихся сильному нагреву, водяное охлаждение.

6) Эл. режим печи сравнительно спокоен, т.к. последовательно или параллельно с дугой включено сопротивление шихты. Дуга горит устойчиво, т.к. имеют место большие токи дуг и высокие температуры в зонах дуги, а также обеспечивается хорошая теплоизоляция дуги. Толчки тока невелики, а эксплуатационные КЗ отсутствуют.