Đồ án Nghiên cứu và chế tạo lò nung kim loại có điều khiển nhiệt độ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

ISO 9001:2015

NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO LÒ NUNG KIM LOẠI

CÓ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

HẢI PHÒNG - 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

ISO 9001:2008

NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO LÒ NUNG KIM LOẠI

CÓ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Sinh viên: Trần Thị Huyền

Người hướng dẫn: Th.S Đinh Thế Nam

HẢI PHÒNG - 2018

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc

----------------o0o-----------------

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên : Trần thị Huyền – MSV : 1412102006

Lớp : ĐC1802- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp

Tên đề tài : Nghiên cứu và chế tạo lò nung kim loại có điều

khiển nhiệt độ

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý luận, thực tiễn,

các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).

...............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán

..................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp..........................................................................:.................................

CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ và tên

Học hàm, học vị

Cơ quan công tác

:

Đinh Thế Nam

Thạc sĩ

Trường Đại học dân lập Hải Phòng

Toàn bộ đề tài

Nội dung hướng dẫn :

Người hướng dẫn thứ hai:

Họ và tên

Học hàm, học vị

Cơ quan công tác

:

Nội dung hướng dẫn :

Đề tài tốt nghiệp được giao ngày

tháng năm 2018.

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày......tháng.......năm 2018

Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N

Sinh viên

Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N

Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N

Trần Thị Huyền

Th.S Đinh thế Nam

Hải Phòng, ngày........tháng........năm 2018

HIỆU TRƯỞNG

GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ

PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp.

..........................................................................................................................

2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong

nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất

lượng các bản vẽ..)

..........................................................................................................................

3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn

( Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày……tháng…….năm 2018

Cán bộ hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

6

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu

ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết

minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài.

..........................................................................................................................

2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện

( Điểm ghi bằng số và chữ)

Ngày……tháng…….năm 2018

Người chấm phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

7

LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LÒ ĐIỆ N ...................................................1 0

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG. ...............................................................................1 0

1.1.1. Đặc điểm của lò điện ...............................................................................1 0

1.2. PHÂN LOẠI LÒ ĐIỆN..............................................................................1 1

1.2.1. Lò điện trở.............................................................................................. 11

1.2.2 Lò hồ quang. ............................................................................................ 14

1.2.3. Lò cảm ứng. ............................................................................................ 23

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LÒ NUNG KIM LOẠI CÓ ĐIỀU

KHIỂN NHIỆT ĐỘ ........................................................................................3 0

2.1.TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ LÒ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ................................ 30

2.1.1. Đặc điểm chủ yếu của phương pháp lò điện cảm ứng. ............................ 30

2.1.2. Cơ sở lí thuyết về lò cảm ứng ( lò tần số )...............................................3 1

2.2. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ. ...............................................3 3

2.2.1. Nguyên lí hoạt động. ...............................................................................3 3

2.2.2. Chọn tần số.............................................................................................. 35

2.2.3. Mức độ cảm ứng điện từ. ........................................................................3 6

2.2.4 . Công suất điện........................................................................................ 38

2.2.5. Hệ thống tụ điện bù. ................................................................................3 9

2.2.6. Lựa chọn thiết bị. ....................................................................................4 0

CHƯƠNG 3 LẮP RÁP MÔ HÌNH VÀ THỬ NGHIỆM .............................. 49

3.1 LẮP BỘ ĐỔI NGUỒN CẤP CHO MẠCH. ...............................................4 9

3.2. LẮP RÁP BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ..................................................5 0

3.3. LẮP RÁP LINH KIỆN MẠCH NUNG. ....................................................5 2

3.4. LẮP RÁP HOÀN CHỈNH MÔ HÌNH. ...................................................... 54

3.5. THỬ NGHIỆM VÀ KIỂM TRA MÔ HÌNH. ............................................5 5

KẾT LUẬN ......................................................................................................5 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................5 8

8

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học kỹ thuật nói chung cũng như ngành kỹ thuật cơ điện

tử nói riêng đã phát triển và có đóng góp rất nhiều trong đời sống. Nắm được

tầm quan trọng đó , em đã nghiên cứu và làm đề tài : “ Nghiên cứu và chế

tạo lò nung kim loại có điều khiển nhiệt độ” do Thạc sĩ Đinh Thế Nam

hướng dẫn. Nhằm thiết kế một lò nung có kích thước nhỏ gọn, đơn giản mà

vẫn đạt được hiệu quả tốt, thời gian nung nhanh và chính xác .

Những kiến thức và năng lực đạt được trong quá trình học tập tại trường

sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ đồ án tốt nghiệp. Em cố gắng tậndụng tất cả

những kiến thức học tại trường cùng với sự tìm tòi nghiên cứu , để có thể hoàn

thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Kết quả là những sản phẩm đạt được trong

ngày hôm nay tuy không lớn lao nhưng nó là thành quả của nhữngnăm học tại

trường là thành công đầu tiên của em trước khi ra trường.

Đề tài gồm những nội dung sau:

- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ NUNG ĐIỆN

- CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LÒ NUNG KIM LOẠI CÓ

ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ

- CHƯƠNG 3: THI CÔNG, LẮP ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM LÒ NUNG

KIM LOẠI CÓ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ

9

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ LÒ ĐIỆN

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG.

Trong đời sống, sản xuất yêu cầu về sử dụng nhiệt là rất lớn trong các

ngành công nghiệp khác nhau. Nhiệt năng dùng để nung , sấy ,nhiệt luyện,

nấu chảy kim loại, hợp kim. Nhiệt năng là một yêu cầu không thể thiếu,

nguồn nhiệt năng này được chuyển từ điện năng qua các lò điện là rất phổ

biến và thuận tiện.

- Từ điện năng có thể thu được nhiệt năng bằng nhiều cách:

+ Nhờ hiệu ứng joule dùng trong lò điện trở.

+ Nhờ phóng điện hồ quang dùng trong lò hồ quang .

+ Nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ dùng trong lò cảm ứng.

- Lò điện là thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng sử dụng trong công

nghệ nấu chảy vật liệu, công nghệ nung nóng, công nghệ nhiệt luyện và cả

trong ngành y tế.

1.1.1. Đặc điểm của lò điện.

- Là thiết bị có khả năng tạo ra nhiệt độ cao do nhiệt độ tập trung trong một

thể tích nhỏ, do nhiệt năng tập trung nên lò có tốc độ nung nhanh và có năng

suất cao.

- Đảm bảo nung đều, dễ điều chỉnh khống chế nhiệt và chế độ nhiệt.

- Lò đảm bảo được độ kín và khả năng nung trong chân không hoặc trong

môi trường có khí bảo vệ vì vậy mà độ cháy tiêu hao kim loại không đáng kể.

- Lò có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá ở mức cao.

- Lò đảm bảo được điều kiện vệ sinh không có bụi , không có khói.

10

1.2. PHÂN LOẠI LÒ ĐIỆN.

- Dựa vào đặc tính cũng như nguyên lí hoạt động của lò điện ta chia lò điện

thành các loại sau:

* Lò điện trở

* Lò hồ quang

* Lò cảm ứng

1.2.1. Lò điện trở.

1.2.1.1. Khái niệm

Lò điện trở là thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng thông qua dây

đốt ( dây điện trở ). Từ dây đốt, qua bức xạ, đối lưu và truyền nhiệt dẫn nhiệt,

nhiệt năng được truyền tới vật cần gia nhiệt. Lò điện trở được dùng để nung,

nhiệt luyện nấu chảy kim loại màu và hợp kim màu….

1.2.1.2. Yêu cầu đối với vật liệu làm dây đốt

Trong lò điện trở, dây đốt là phần tử chính biến đổi điện năng thành

nhiệt năng thông qua hiệu ứng Joule. Dây đốt cần phải làm từ vật liệu thoả

mãn các yêu cầu sau :

-

Chịu được nhiệt độ cao.

Độ bền cơ khi lớn.

Có điện trở suất lớn ( vì điện trở suất nhỏ sẽ dẫn đến dây dài khó bố

trí trong lò hoặc tiết diện dây phải nhỏ, không bền )

Hệ số điện trở nhỏ ( vì điện trở sẽ ít thay đổi theo nhiệt độ, đảm bảo

công suất lò ).

-

Chậm hoá già ( tức là dây đốt ít bị biến đổi theo thời gian, do đó đảm

bảo tuổi thọ lò ).

Vật liệu dây đốt có thể là

-

Hợp kim : Cr – Ni, Cr – Al …. với nhiệt độ lò làm việc dưới 1200 ⁰C.

Hợp chất : SiC, MoSi₂với nhiệt độ làm việc 1200 ⁰C 1600⁰C;



Đơn chất : M₀, W, C, Với lò có nhiệt độ làm việc cao hơn 1600 ⁰C;

11

Bảng 1. Một vài thông số cơ bản của vật liệu làm dây đốt lò điện trở.

Thành phần hóa học (%)

Hệ số

nhiệt

( còn lại là Fe và các chất khác )

Nhiệt độ

làm việc

max ( ⁰C.)

Điện

Vật liệu

điện trở trở suất

.10^3

(10^6



)



Cr

Ni

Al

SiC

SiO₂

độ^1)

0,035

0,1

Cr – Ni 20-23 75-78

1100

1000

850

1,15

1,10

1,26

1,25

Cr – Ni 15-18 55-61

Cr – Al 12-15

3-5

4-6

Cr – Al 23-27

1200

1500

2800

2000

2500

2800

2.10^3

SiC

Gr

Mo

Ti

94,4

3,6

8-13

5,1

4,0

4,3

0,052

0,15

W

0,05

1.2.1.3. Tính toán dây đốt

- Xuất phát từ năng suất lò, ta tính toán ra công suất lò tiêu thụ từ lưới điện.

M

t

kg

s

- Năng suất lò là: A =

(

)

Trong đó : M : Khối lượng vật gia nhiệt (Kg),

T : Thời gian gia nhiệt (s)

- Nhiệt lượng hữu ích cần cấp cho vật gia nhiệt :

Q = M. c ( t⁰₂- t₁⁰), (J),

Trong đó : c : nhiệt dung riêng trung bình trong một khoảng nhiệt độ

(t⁰₂- t₁⁰), (J/Kg, độ)

t⁰₂,t₁⁰: Nhiệt độ lúc ban đầu và lúc gia nhiệt của vật gia nhiệt

- Công suất hữu ích của lò :

12

Q_hi

t

P_hi=

= A. c ( t ⁰₂- t₁⁰), (W),

P_hi

- Công suất lò: P_lò=

(W).



Trong đó : : Hiệu suất lò.



Thường lò có hiệu suất là = 0,7



0,8



- Công suất đặt của thiết bị :

P = k.P_lò

Trong đó: k là hệ số dự trữ, tính đến tình trạng điện áp lưới bị tụt thấp,

do dây hoá già mà điện trở tăng lên.

k = 1,2

k = 1,4



1,3 đối với lò làm việc liên tục

1,5 đối với lò làm việc theo chu kỳ.

- Từ công suất P, có thể tính gần đúng mật độ công suất dây đốt một pha. Đó

là khả năng cấp nhiệt của đốt trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện

tích bề mặt dây.

P

W

m²

W_dd=

, (

)

m.F_dd

Trong đó :

m : số pha.

F_dd: Diện tích bề mặt của dây đốt một pha.

1.2.1.4. Sơ bộ kết cấu lò điện trở

Các lò điện trở hiện nay ở Việt Nam có nhiều loại và nguồn gốc khác

nhau. Đa phần là lò Liên Xô (cũ), một số khác của Đức, Tiệp, Hung…và một

số lò thí nghiệm hoặc lò công suất nhỏ dùng để nung, sấy, nhiệt luyện của

Mỹ, Pháp. Nói chung các lò đều có kết cấu tương tự nhau.

Lò buồng là loại lò vạn năng nhất. Lò gồm buồng nung hình hộp chữ

nhật với kích cỡ tuỳ thuộc công suất lò. Buồng nung được lót cách nhiệt và

tạo thành áo lò. Áo lò xây bằng gạch chịu lửa có nhiều lớp. Lớp ngoài cùng

xây bằng gạch samôt hay bột samôt có độ cách nhiệt cao. Bọc ngoài là vỏ tôn

dày 5 đến 10 mm. Đáy lò bằng thép chịu nhiệt, đúc liền bằng những miếng

13

nhỏ hoặc đáy lò xây bằng gạch chịu lửu. Thành trong của buồng lò có đặt dây

đốt. Dây đốt được bố trí cả phía đáy và phía đỉnh. Cửa lò tuỳ kiểu và công

suất lò, có thể mở bằng tay hoặc bằng cơ cấu cơ khí. Cửa lò có lỗ thăm để

quan sát phía trong lò. Ngoài ra lò còn có đầu ra của dây, cửa khí để dẫn khí

bảo vệ vào lò để thâm nhập vào buồng lò qua cửa lò gây hiện tượng ôxi hoá,

thoát cacbon của vật gia nhiệt, đầu đo nhiệt ở đỉnh lò hay bên hông…

1.2.2 Lò hồ quang.

1.2.2.1. Khái niệm chung và phân loại

Lò hồ quang là lò lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang giữa các điện

cực hoặc giữa điện cực và kim loại để nấu chảy kim loại. Lò hồ quang dùng

để nấu thép hợp kim chất lượng cao.

- Phân loại lò hồ quang:

a) Theo dòng điện sử dụng :

+ Lò hồ quang một chiều.

+ Lò hồ quang xoay chiều.

b) Theo cách cháy của ngọn lửa :

+ Lò nung nóng gián tiếp : nhiệt của ngọn lửa xảy ra giữa hai điện cực, được

dùng để nấu chảy kim loại.

Hình 1.1. Lò hồ quang nung nóng gián tiếp

14

+ Lò nung nóng trực tiếp : nhiệt của ngọn lửa hồ quang xay ra giữa 2 điện cực

để nấu chảy kim loại.

Hình 1.2 Lò hồ quang nung nóng trực tiếp

c) Theo đặc điểm chất liệu vào của lò:

+ Lò chất liệu ( rắn, kim loại vụn ) bên sườn bằng phương pháp thủ công hay

máy móc (máy chất liệu, máy trục máng) qua cửa lò.

+ Lò chất liệu trên đỉnh lò xuống nhờ gầu chất liệu. Loại lò này có cơ cấu

nâng vòm nóc.

1.2.2.2. Kết cấu của lò hồ quang

- Cấu tạo của lò hồ quang gồm các bộ phận chính:

+ Nồi lò có lớp vỏ cách nhiệt và cửa lò có miệng rót.

+ Vòm nóc lò có vỏ cách nhiệt.

+ Cơ cấu giữ và dịch chuyển điện cực, truyền động bằng điện hay thuỷ lực.

+ Cơ cấu nghiêng lò truyền động bằng điện hay thuỷ lực.

+ Phần dẫn điện từ biến áp lò tới lò.

Ngoài ra, đối với lò hồ quang nạp liệu từ trên cao còn có cơ cấu nâng

quay vòm lò cơ cấu rót kim loại cũng như gàu nạp liệu.

Trong các lò hồ quang có lò nồi sâu, kim loại lỏng ở trạng thái tĩnh có

15

chênh lệch nhiệt độ theo độ cao (khoảng 100⁰C/m). Trong điều kiện đó để

tăng phản ứng của kim loại và để đảm bảo khả năng nung nóng kim loại trước

khi rót cần phải khuấy trộn kim loại lỏng. Ở các lò dung lượng nhỏ dưới 6 tấn

thì việc khuấy trộn thực hiện bằng tay qua cơ cấu cơ khí. Với lò dung lượng

trung bình và đặc biệt lớn (100T và hơn) thì thực hiện bằng thiết bị khuấy trộn

để không những giảm lao động vất vả của các thợ nấu mà còn nâng cao chất

lượng của kim loại nấu.

Thiết bị khuấy trộn kim loại thường là thiết bị điện từ có nguyên lý làm

tương tự động cơ đồng bộ rôto ngắn mạch. Từ trường chạy tạo ra ở lò có đáy

phi kim loại nhờ hai cuộn dây dòng xoay chiều 0,5 đến 1Hz lệch pha nhau 90

0

do từ trường này mà kim loại có lực điện từ dọc trục. Khi đổi nối dòng

trong các cuộn dây có thể thay đổi hướng chuyển động củ kim loại trong nồi

theo hướng ngược lại.

- Các thông số quan trọng của lò hồ quang:

+ Dung lượng định mực của lò: số tấn kim loại trong một mẻ nấu.

+ Công suất định mức của biến áp lò: ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian nấu

luyện tức là tới năng suất lò.

1.2.2.3. Chu trình làm việc của lò hồ quang gồm ba giai đoạn:

a) Giai đoạn nung nóng nhiện liệu và nấu chảy kim loại.

Trong giai đoạn này lò cần công suất nhiệt lớn nhất điện năng tiêu thụ

chiếm khoảng 60%



80% năng lượng toàn mẻ nấu và thời gian của nó chiếm

khoảng 50% 60% toàn bộ thời gian một chu trình.



Để đảm bảo công suất nấu chảy, ngọn lửa hồ quang phải cháy ôn định.

Khi cháy điện cực bị ăn mòn dần, khoảng cách giữa điện cực và kim loại tăng

lên. Để duy hồ quang điện cực phải đựơc điều chỉnh gần vào kim loại. Lúc đó

dễ xảy ra hiện tượng điện cực bị chạm vào kim loại gọi là quá điều chỉnh và

gây ra ngắn mạch làm việc. Ngắn mạch làm việc tuy xảy ra trong thời gian

ngắn nhưng lại hay xảy ra nên các thiết bị điện trong mạch động lực thường

phải làm việc trong điều kiện nặng nề. Đây là đặc điểm nổi bật cần lưu ý khi

16

tính toán và chọn thiết bị cho lò hồ quang.

Trong giai đoạn này, số lần ngắn mạch làm việc có thể lên tới 100 lần

Mỗi lần xảy ra ngắn mạch làm việc, công suất hữu ích giảm mạnh và có khi

bằng không với công suất tổn hao cực đại. Thời gian cho phép của một lần

ngắn mạch từ 2



3 giây.

b) Giai đoạn ôxi hoá và hoàn nguyên.

Đây là giai đoạn khử C của kim loại đến một giới hạn nhất định tuỳ theo

yêu cầu công nghệ, khử P và S khử khí trong gang và tinh luyện. Sự cháy

hoàn toàn các bon gây sôi mạnh kim loại. Ở giai đoạn này, công suất nhiệt

yêu cầu của kim loại là để bù lại các tổn hao nhiệt và nó bằng khoảng 60%

công suất nhiệt của giai đoạn một. Hồ quang cần duy trì ổn định.

Trước khi thép ra lò phải qua giai đoạn hoàn nguyên là giai đoạn khử oxi

hoá khử sunfua và hợp kim hoá kim loại công suất yêu cầu lúc này cỡ 30% so

với giai đoạn một. Chế độ năng lượng tương đối ổn định và chiều dài ngọn

lửa hồ quang khoảng và chục mét.

c) Giai đoạn phụ

Đây là giai đoạn lấy sản phẩm đã nấu luyện, tu sửa làm vệ sinh và chất

liệu vào lò.

1.2.2.4. Lò hồ quang chân không

Nấu kim loại bằng lò hồ quang chân không sẽ loai trừ được tương tác

của kim loại nóng chảy với khí quyển thực hiện khử khí trong kim loại triệt để

hơn loại trừ tương tác của kim loại nóng chảy với các điện cực…Do vậy lò hồ

quang chân không được ứng dụng trong:

+ Sản xuất các vật liệu chịu nhiệt và có hoạt tính hoá học mạnh

+ Sản xuất kim loại hiếm.

+ Sản xuất các thép chất lượng cao, có lý tính tốt dùng trong các ổ đỡ cao tốc.

+ Sản xuất các vật liệu đặc biệt dùng trong các ngành kĩ thuật như nguyên tử

vũ trụ.

- Lò hồ quang chân không có hai loại:

17

+ Lò hồ quang có điện cực không tiêu tốn bằng graphit hay bằng đồng với

đầu điện cực vonfram có làm mát bằng nước. Loại lò này khó đảm bảo chất

lượng cao của kim loại nấu luyện vì thành phần bị làm bẩn bởi các điện cực

khi nấu luyện.

+ Lò có điện cực tiêu tốn là chính kim loại nấu luyện. Loại này thường được

sử dụng nhiều.

a) Kết cấu lò hồ quang chân không bao gồm các bộ phận chính:

- Khuôn kết tinh ở dạng ống đồng có vỏ làm mát bằng nước. Thường làm

bằng vật liệu không từ tính có đặt cuộn dây để tập trung hồ quang dọc trục

ống và khuấy trộn kim loại trong bể lỏng.

18

3 - 5Hz 380V

CDCL

MC

BAL

KBH

LV

KBH

A

B§ K

§ K

CC

VD

K

1CD

2CD

Lß2

Lß1

Hinh1.3 Sơ đồ mạch lực lò hồ quang chân không.

- Cơ cấu treo và dịch điện cực. Hệ treo có thể là mềm (tời xích) hay cứng (

vít thanh răng ) và tốc độ dịch cực 20 dến 300 mm/ph.

- Buồng làm việc có ống nạp liệu hay phễu.

19

- Hệ thống bơm chân không dụng cụ đo.

- Hệ thống làm mát lò.

- Nguồn cấp và hệ thống điều khiển

- Nếu nấu luyện trong khí trơ thì có hệ thống truyền khí trơ.

Hồ quang dùng trong lò chân không phổ biến là hồ quang một chiều do

có tính chất cháy ổn định. Đặc điểm của đặc tính vôn-ampe của hồ quang

chân không là điện áp tương đối thấp nên để đảm bảo công suất thì cần nguồn

có dòng lớn, dây dẫn lớn.

Sơ đồ sử dụng các chỉnh lưu tới 200A gồm nhiều điôt mắc song song.

Do thời gian rot kim loại lỏng và chuẩn bị mẻ nấu tiếp theo là bằng hoặc lớn

hơn thời gian nấu nên cần một mạnh lực cấp điện cho hai lò làm việc luân

phiên.

Cuộn sơ cấp biến áp lò điều chỉnh được điện áp dưới tải và được cấp

điện từ luới qua cầu dao cách ly và máy cắt dầu

Hai bộ chỉnh lưu cấp điện từ hai cuộn thứ cấp 3 pha qua cuộn kháng bão

hoà KBH có cuộn làm LV xoay chiều và điều khiển ĐK một chiều cấp từ bộ

điều khiển BĐK. Sơ đồ chỉnh lưu là hình tia và có cấp cho lò hồ quang chân

không qua cuộn kháng sau bằng K. Các cuộn thứ cấp ba pha có điểm nối

chung ngược cực tính để giảm hệ số đập mạch sau khi chỉnh lưu.Trong lò hồ

quang chân không có điện cực tiêu tốn việc dich chuyển điện cực cần đảm

bảo theo tốc độ làm việc tương ứng cũng như đảm bảo trừ khử nhanh ngắn

mạch và lắp ráp nhanh. Phạm vi điều chỉnh cỡ 200:1 và hơn Trong truyền

động dịch chuyển điện cực bằng điện cơ, người ta dùng hộp giảm tốc độ có li

hợp điện từ tác động nhanh.

- Hệ tự động hồ quang chân không cần đảm bảo các thao tác sau:

+ Châm lửa hồ quang chân không không tạo ngắn mạch

+ ổn định độ dài cung lửa hồ quang đã cho.

+ Dịch chuyển điện cực tiêu tốn theo tốc độ chảy

+ Nhanh chóng trừ khử ngắn mạch.

20