Статья
| Наименование | Расчет параметров электрической дуги в электропечных установках для производства стали и ферросплавов | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Металлургия и материаловедение | ||||
| Год | 2017 | Выпуск | 48 | Страницы | 52 - 57 |
| УДК | 621.365.2 | EDN | ZWJPDZ | ||
| 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. | ||||
| Финансирование | |||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Крикент, И. В. Численное моделирование сильноточного дугового разряда в установке ковш–печь постоянного тока [Текст] / И. В. Крикент, И. В. Кривцун, В. Ф. Демченко, В. П. Пиптюк // Современная электрометаллургия. — 2013. — № 3 (112). — С. 45-50.
2. Ramírez-Argáez, M. Mathematical modeling of high intensity electric arcs burning in different atmospheres [Текст] / M. Ramírez-Argáez, C. González-Riverad, G. Trápaga // ISIJ Intern. – 2009. –№6. – P. 796—803.
3. Saevarsdottir, G.A. High-power AC Arcs in Metallurgical Furnaces [Текст] / G. A. Saevarsdottir, J. A. Bakken, V. G. Sevastyanenko, Gu Liping // High Temperature Material Processes.-2001. – Vol. 5. – P. 21-43.
4. Fathi, A. Low computational-complexity model of EAF arc-heat distribution [Текст] / A. Fathi, Y. Saboohi, I. Skrjanc // ISIJ Intern. – 2015. – №7. – P. 1353—1360.
5. Дзюба, В. Л. Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы [Текст] / В. Л. Дзюба, К. А. Корсунов. – Луганск: Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2007. – 448 с.
6. Bowman B. Arc furnace physics [Текст] / B. Bowman, K. Kruger. – Dusseldorf: Stahleisen communications, 2009. – 245 p.
7. Boulos, M. Thermal plasmas: fundamentals and applications [Текст] / M. Boulos, P. Fauchais, E. Pfender. – New York: Springer Science and Business Media, LLC, 1994. – Vol. 1. - 452 p.
8. Aubrecht, V. Net Emission Coefficients of Radiation in Air and SF6 Thermal Plasmas [Текст] / V. Aubrecht, М. Bartlova // Plasma Chemistry Plasma Process. – 2009. – №29. – Р. 131–147.
9. Зимин, А. М. Математическое моделирование процессов в плазменных установках [Текст] / А. М. Зимин. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – 116 с.
10. Johnsen, S. CFD Modeling of a rotating arc plasma reactor [Текст] / S. Johnsen, A. Simonsen // 10th International Conference on CFD in Oil & Gas, Metallurgical and Process Industries (Trondheim, Norway 17-19th June 2014). – Trondheim: SINTEF, 2014. – Р. 161-168.
|
||||
| Полный текст |
|
||||