БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ДУ)
Д. п. нашли широкое применение в металлургии — главным образом для плавки стали и в несколько видоизменённом виде для выплавки ферросплавов и чугуна из руд, а также в химической промышленности — для производства карбида кальция, фосфора и др. продуктов. Электроэнергия в Д. п. подаётся от трансформатора через медные шины и угольные или (чаще) графитированные электроды, большей частью круглого сечения. Наибольшее распространение получили трёхфазные Д. п., в которых дуги горят между тремя электродами и перерабатываемым материалом.
Современная электросталеплавильная Д. п. представляет собой мощный высокомеханизированный и автоматизированный агрегат (рис. 2), в котором сведена к минимуму продолжительность производственных операций между плавками — выпуск предыдущей и загрузка материалов для следующей, что позволяет наиболее эффективно использовать рабочее печное время.
Основной элемент конструкции Д. п. — металлический корпус в виде кожуха, как правило, круглого сечения. Изнутри кожух футерован высокоогнеупорными материалами. Огнеупорная кладка съёмного свода печи выполнена в кольце. Для загрузки шихты в печь свод обычно поднимают и отводят в сторону. В стенах Д. п. имеются одно или два рабочих окна и одно выпускное отверстие с жёлобом для слива металла и шлака в ковш. В своде расположены отверстия для ввода электродов, снабжённые водоохлаждаемыми металлическими коробками (экономайзерами). Д. п. устанавливается на люльке для возможности наклона печи в сторону рабочего окна или выпускного отверстия при помощи механизма наклона с электрическим или гидравлическим приводом. Современные Д. п. снабжены индукторами для электромагнитного перемешивания жидкой ванны.
Д. п. строят различной ёмкости (до 250 т) с мощностью трансформатора до 85 000 ква.
Лит.: Электрические промышленные печи, М.—Л., 1948; Окороков Н. В., Электроплавильные печи черной металлургии, 3 изд., М., 1950.
Б. С. Барский.
Рис. 2. Дуговая сталеплавильная печь ДСП-200 ёмкостью 200 т: 1 — графитированный электрод диаметром 710 мм; 2 — электрододержатель; 3 — свод; 4 — водоохлаждаемое сводовое кольцо; 5 — цилиндрический кожух; 6 — водоохлаждаемая вспомогательная дверка; 7 — электромеханический механизм поворота печи вокруг вертикальной оси; 8 — электромеханический механизм наклона печи; 9 — сливной носок; 10 — подвижный токоподвод из водоохлаждаемых гибких кабелей; 11 — шток для вертикального перемещения системы стойка — рукав — электродержатель — электрод; 12 — токоподвод из охлаждаемых медных труб.
Рис. 1. Схемы дуговых печей: а — прямого действия; б — косвенного действия; в — с закрытой дугой.
Дуговая угольная лампа
Дугова'я у'гольная ла'мпа, газоразрядный источник света, в котором используется излучение электрического разряда между угольными электродами. Созданная Н. П. Яблочковым в 1876 для целей освещения, Д. у. л. получила распространение в 1-й половине 20 в. в связи с развитием прожекторостроения и кинопроекционной аппаратуры.
Д. у. л. работает обычно на постоянном токе с последовательно включённым балластным сопротивлением. Она состоит из двух угольных электродов, расположенных либо соосно, либо под углом 40—130° один к другому (положительный электрод, как правило, располагается горизонтально). Зажигание Д. у. л. производится сведением электродов до соприкосновения (с последующим разведением их на некоторое расстояние) или с помощью вспомогательного электрода. Во время работы лампы происходит сгорание и испарение электродов, расстояние между ними поддерживается автоматически. Различают Д. у. л. простую (электроды из углеродистых материалов), пламенную (в анод добавлены соли металлов — пламенные вещества) и высокой интенсивности дуги. В Д. у. л. высокой интенсивности, получившей наибольшее распространение, анод изготовляют с фитилём, содержащим в основном соли редкоземельных элементов. Такая Д. у. л. отличается большими значениями мощности (свыше 100 квт), тока (свыше 1000 а), яркости (до 2000 Мнт) и энергетической яркости (до 12 Мвт·ср-1·м-2). Д. у. л. применяют в прожекторах и кинопроекционных аппаратах, в мощных облучательных установках (например, оптические печи). Дальнейшее совершенствование Д. у. л. идёт по пути увеличения плотности тока на аноде, продолжительности непрерывного цикла работы лампы и создания больших удобств в эксплуатации. Разрабатываются Д. у. л., работающие в инертной атмосфере и стабилизированные вихревым потоком газа.
Лит.: Карякин Н. А., Угольная дуга высокой интенсивности, М.—Л., 1948; Ласло Т. С., Оптические высокотемпературные печи, пер. с англ., М., 1968; Оптические печи, М., 1969; Finkelnburg W., Hochstrornkohlebogen, В., 1948.
Г. С. Сарычев.
Дуговая электросварка
Дугова'я электросва'рка, см. Электросварка.
Дуговой генератор
Дугово'й генера'тор, устройство, преобразующее энергию постоянного тока в электромагнитные колебания высокой частоты при помощи дугового разряда через зазор, подключённый параллельно цепи, содержащей конденсатор и катушку индуктивности (рис.). В колебательном контуре, состоящем из указанных конденсатора и катушки индуктивности и воздушного промежутка, возбуждаются и поддерживаются колебания. Манипуляция колебаний для посылки телеграфных сигналов производилась закорачиванием витков катушки индуктивности колебательного контура. Вследствие серьёзных недостатков (неустойчивости частоты генерируемых колебаний и др.) Д. г. был заменён машинными генераторами высокой частоты и затем ламповыми генераторами. См. Генератор повышенной частоты, и Генерирование электрических колебаний.
Ю. В. Любченко.
Схема дугового генератора: Др — дроссель, препятствующий проникновению токов высокой частоты в источник электрического питания с напряжением Е; А — воздушный промежуток между электродами, в котором возникает дуговой разряд; R — сопротивление потерь электрической мощности в колебательном контуре; L — катушка индуктивности; С — конденсатор; RП — резистор, ограничивающий электрический ток источника питания.
Дуговой разряд
Дугово'й разря'д, один из типов стационарного электрического разряда в газах. Впервые наблюдался между двумя угольными электродами в воздухе в 1802 В. В. Петровым и независимо в 1808—09 Г. Дэви. Светящийся токовый канал этого разряда был дугообразно изогнут, что и обусловило название Д. р.
Формированию Д. р. предшествует короткий нестационарный процесс в пространстве между электродами — разрядном промежутке. Длительность этого процесса (время установления Д. р.) обычно ~ 10-6—10-4 сек в зависимости от давления и рода газа, длины разрядного промежутка, состояния поверхностей электродов и т.д. Д. р. получают, ионизуя газ в разрядном промежутке (например, с помощью вспомогательного, так называемого поджигающего электрода). В др. случаях для получения Д. р. разогревают один или оба электрода до высокой температуры либо раздвигают сомкнутые на короткое время электроды. Д. р. может также возникнуть в результате пробоя электрического разрядного промежутка при кратковременном резком повышении напряжения между электродами. Если пробой происходит при давлении газа, близком к атмосферному, то нестационарным процессом, предшествующим Д. р., является искровой разряд.
Типичные параметры Д. р. Для Д. р. характерно чрезвычайное разнообразие принимаемых им форм: он может возникать практически при любом давлении газа — от менее 10-5 мм рт. ст. до сотен атм; разность потенциалов между электродами Д. р. может принимать значения от нескольких вольт до нескольких тысяч вольт (высоковольтный Д. р.). Д. р. может протекать не только при постоянном, но и при переменном напряжении между электродами. Однако полупериод переменного напряжения обычно намного больше времени установления Д. р., что позволяет рассматривать каждый электрод в течение одного полупериода как катод, а в следующем полупериоде — как анод. Отличительными особенностями всех форм Д. р. (тесно связанными с характером эмиссии электронов из катода в этом типе разряда) являются малая величина катодного падения и высокая плотность тока на катоде. Катодное падение в Д. р. обычно порядка ионизационного потенциала рабочего газа или ещё ниже (1—10 в); плотность тока на катоде составляет 102—107 а/см2. При столь большой плотности тока сила тока в Д. р. обычно также велика — порядка 1—10 a и выше, а в некоторых формах Д. р. достигает многих сотен и тысяч ампер. Однако существуют и Д. р. с малой силой тока (например, Д. р. с ртутным катодом может гореть при токах 0,1 a и ниже).
