гораздо большего сечения: до 1.000—1.100 мм; кррме того Содерберг изобрел способ устройства набивных электродов, диаметр которых может достигать до четырех и выше метров. В конструкции печей техника точно так же заметно усовершенствовалась: в области трехфазных печей наряду с прямоугольной печью с электродами, вытянутыми в одну линию, мы имеем печь круглого типа с электродами, расположенными по вершинам треугольника; в области однофазных печей в последнее время разработан очень совершенный, но чрезвычайно сложный тип печи МИГЭ. Все эти типы печей имеются на заводах СССР: однофазные печи малой мощности с подовым электродом работают у нас на саткинском заводе «Пороги» и на заводе «Красный автоген»; трехфазные печи с электродами, расположенными в одну линию, установлены на заводах: 1) кальцийкарбидном в Макеевке, 2) кальций-карбидном в Эривани, 3) опытном заводе в Тифлисе, 4) Зестафонском ферромарганцевом заводе; трехфазные печи с электродами, расположенными треугольником, работают на Челябинском ферросплавном заводе и заказываются для нового феррохромового завода в Челябинске. Большие печи МИГЭ устанавливаются на Днепросплаве. Мощность трансформаторов ферромарганцевых печей в Зестафони составляет 7.500 kVA; для челябинских ферросилициевых печей — 7.800 kVA; для печи МИГЭ она составит 9.000 kVA. Челябинский завод работает на угольных электродах диаметром 900 мм, Зестафонский завод — на электродах d=1.100 мм.
Диаметр электрода печи МИГЭ, устанавливаемой на Днепросплаве, составит 4.200 мм. Дуговые электрические печи в наст, время уже изготовляются в СССР в Москве на «Электрозаводе». До наст, времени «Электрозавод» выпустил уже сталеплавильные печи емкостью до 10 ж и ферросплавные печи мощностью до 1.600 kVA и подготовляет к выпуску печи большей емкости и большей мощности.
Индукционные печи по принципу действия являются частным случаем трансформатора, у которого вторичная катушка состоит всего лишь из одного витка и этим витком служит тот металл, который следует расплавить. В сталелитейном производстве индукционные печи получили сравнительно небольшое распространение, так как с металлургической точки зрения они имеют ряд недостатков; плавильРис. 5. ное пространство такой печи плохо обогреваемо и мало доступно; кроме того печь мало пригодна для работы на твердой шихте. Большое значение имеет индукционная печь для плавки цветных металлов и в частности для плавки латуни. Весьма важны для плавки латуни индукционные печи специального типа, где плавильное пространство расположено в виду вертикального кольца системы Эджакс-Виэтт (Ajax-Wyatt, рис. 5).
Печи высокой частоты. Печь высокой частоты представляет собой тигель с металлом, снаружи обвитый проводником, по которому идет ток высокой частоты. Силовое электромагнитное поле, возбуждаемое при прохождении тока через катушку, проникая в металл, находящийся внутри тигля, ослабляется,причем теряемая энергия силового поля превращается в тепло. Скорость превращения электромагнитной энергии в тепловую зависит от частоты переменного тока, вызывающего электромагнитное силовое поле: с увеличением частоты тока скорость превращения электромагнитной энергии в тепло возрастает.
Вот почему для практического осуществления электроплавки металлов в этих печах приходилось пропускать через катушку тигля ток частотой до 20.000.000 периодов в секунду. Так как небольшие лабораторные печи этого типа, изготовленные Нортропом (Northrup), работали на токе 10.000—20.000 периодов в сек., то они и получили название печей высокой частоты.
Однако силовое электромагнитное поле при проникновении в глубь металла ослабляется, и тем сильнее, чем выше частота тока. Так. обр. тепловое действие, связанное с проникновением электромагнитного силового поля в глубь металла тигля, неодинаково по сечению металла в тигле: наружные слои металла, прилегающие к стенкам тигля, прогреваются сильнее, чем металл, находящийся в центральной части тигля. Чем больше будет емкость печи высокой частоты, т. е. чем больше будет диаметр тигля, тем важнее будет для нас расширить зону проникновения электромагнитного силового поля в глубь металла. Штейнмец (Steinmetz) нашел, что глубина проникновения электромагнитного поля обратно пропорциональна корню квадратному из частоты тока, т. е.
где С — есть константа, связанная с природой расплавляемого металла, а — частота тока.
Отсюда ясно, что с увеличением емкости печи и увеличением глубины проникновения электромагнитного силового поля в металле необходимо понижать частоту тока. История развития высокочастотных печей наглядно это подтверждает. В первых патентах па печи высокой частоты предполагалось использовать токи до 100 тыс. пер. в сек. При практическом осуществлении лабораторных печей в 1920—25 применяли токи частотой около 15—20 тыс. пер. в сек. В печах пром, типа емкостью 500—4.000 кг, изготовляемых в наст, время, пользуются током частотой всего лишь от 500 до 2 тыс. пер. в сек. При дальнейшем увеличении размеров печи высокой частоты придется еще больше понизить частоту применяемого тока, и следует ожидать, что эти печи в недалеком времени будут приключаться к обычному переменному току с нормальным числом периодов (для Европы и СССР — 50 пер. в сек., для Америки — 60 пер. в сек.). Зависимость глубины проникновения электромагнитного силового поля от частоты тока для жидкой стали, согласно формуле Штейнмеца, иллюстрируют след, цифры: Частота тока боо Глубина в лш 29
400 зоо 32 36
200 150 45 52
юо 63
бо 91
Техника развития высокочастотных печей идет в сторону понижения частоты, и в наст, время название этих печей «высокочастотными» устарело и не отражает уже характерного их признака. Поэтому теперь для обозначения печей этого типа вводят другой термин «бессердечниковые индукционные печи». Так как печь высокой частоты представляет почти исключительно индуктивное сопротивление (катушка), омическое же сопротивление по сравнению
