Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Расчет параметров электрической дуги в электропечных установках для производства стали и ферросплавов
Авторы Кухарев А. Л., к. т. н., доц.
Корсунов К. А., д. т. н., проф.
Сергиенко С. Н., к. т. н., доц.
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2017 Выпуск 48 Страницы 52 - 57
УДК 621.365.2
Аннотация Приведены результаты расчета теплофизических характеристик электрической дуги в электропечных установках для производства стали и ферросплавов, полученные на основании численного решения уравнения Эленбааса-Геллера. Получены зависимости осевой температуры дуги и радиационного теплового потока от эффективного радиуса поглощения воздушной и Si:O:C плазмы.
Реферат Цель. Исследование теплофизических характеристик дугового разряда в электропечных установках при различных параметрах реабсорбции излучения.
Методика. Адаптировано уравнение Эленбааса-Геллера для расчета теплофизических характеристик электрической дуги в электропечных установках для производства стали и ферросплавов. Использованы транспортные коэффициенты воздушной и Si:O:C плазмы при различных характеристиках реабсорбции излучения. Решение уравнения проводилось с использованием метода установления с помощью конечно-разностного алгоритма, реализованного в пакете Matlab.
Результаты. Получены зависимости осевой температуры дуги и радиационного теплового потока от эффективного радиуса поглощения воздушной и Si:O:C плазмы. Проанализированы возможные случаи изменения характеристик электрических дуг. Получен численный диапазон осевых температур электрических дуг в ДСП и РВП для выплавки ферросплавов – 13000-18000 К (при радиусах поглощения более 1 см).
Научная новизна. Научная новизна предложенного в работе метода – адекватный учет характеристик реабсорбции излучения плазмы электрической дуги, применительно к ее условиям горения в мощных электропечных установках.
Практическая значимость. Усовершенствование энергетического метода исследования электрических дуг и возможное применение в комплексных расчетах тепломассообмена в электрических печах.
Ключевые слова электрическая дуга, плазма, поглощение излучения, дуговая печь.
Полный текст