Электроннолучевая печь

Электроннолучевая печь, разновидность электрической печи, в которой электрическая энергия преобразуется в тепловую непосредственно в расплавляемом металле в результате соударения с ним электронов, вылетающих из электронной пушки. Электроны разгоняются электрическим полем высокого напряжения (10— 35 Кб) в условиях низкого давления (ниже 10 мн/м²). Э. п., применяемые в металлургии чистых металлов и сплавов, состоят из следующих узлов и систем (рис.): излучатель электронов (электронная пушка) с катодом, ускоряющим анодом и магнитной фокусирующей системой; плавильная камера со шлюзовыми устройствами и кристаллизатором (изложницей или тиглем) для металла; вакуумная система; механизмы перемещения переплавляемого металла; блок электропитания с системой автоматического регулирования. Переплавляемый металл подаётся в Э. п. (через вакуумный затвор) в виде так называемого расходуемого электрода, слитка, монокристалла, порошка и т. д. Расплавленный металл стекает каплями либо в водоохлаждаемый кристаллизатор — изложницу (при наплавлении слитка) или тигель (при плавке в гарнисаже с целью получения фасонных отливок и при выращивании монокристаллов),— либо в холодные водоохлаждаемые подовые ёмкости (при рафинировании жидкого металла). В промышленности работают Э. п. мощностью более 1 Мвт для переплава слитков стали диаметром до 1000 мм, жаропрочных сплавов — до 500 мм, тугоплавких металлов — до 280 мм. Электрический кпд Э. п. 0,6—0,8. Удельный расход электроэнергии 1—2 для стали, 10—15 для ниобия, тантала, молибдена и 20—40 квт·ч/кг для вольфрама. Проектируют (1978) Э. п. мощностью до 7,2 Мвт для переплава стальных слитков диаметром до 2000 мм (с холодным подом).

  Лит.: Электронные плавильные печи, М., 1971; Егоров А. В., Моржин А. Ф., Электрические печи, М., 1975.

  А. В. Егоров, А. Ф. Моржин.

Схемы конструкций электроннолучевых печей: а—д, ж — с электростатическими электронными пушками; е — с магнетронной электронной пушкой; ЭП — электронная пушка; КК — кольцевой катод; ЛК — линейный катод; СК (ДК) — спиральный (или дисковый) катод; А — ускоряющий анод; МФС — магнитная фокусирующая система; МОС — магнитная отклоняющая система; РЭ — расходуемый электрод; Ш — сыпучая шихта; М — монокристалл; Сл — слиток; Кр — кристаллизатор; ГТ — гарнисажный тигель; Т — тигель; Ф — литейная форма; ХП — холодный под; ВС — вакуумная система.