blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2014-9-40-44blackmet-400Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ И ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИЛ В ВАННЕ УСТАНОВКИ КОВШ–ПЕЧЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАASSESSMENT OF MAGNITUDE AND IMPACT OF ELECTROMAGNETIC FORCESIN BATH OF LADLE–FURNACE ACПиптюкВ. П.PiptyukV. P.

к.т.н, старший научный сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

КрикентИ. В.KrikentI. V.

преподаватель кафедры сварки 

Lecturer of the Chair of Welding

СамохваловС. Е.SamokhvalovS. E.

д.т.н., зав. кафедрой прикладной математики

Dr. Sci. (Eng.), Head of the Chair of Applied Mathematics

ГрековС. В.GrekovS. V.

научный сотрудник

Research associate

КабаковД. Ю.KabakovD. Yu.

аспирант

Postgraduate

Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова НАН Украины(49050, Украина, г . Днепропетровск, пл. Ак. Стародубова, 1)УкраинаInstitute of Ferrous Metallurgy named after Nekrasov Z.I., Ukrainian National Academy (1, Ak. Starodubova sqr., Dnepropetrovsk, 49050, Ukraine)UkraineДнепродзержинский государственный технический университет(51900, Украина, Днепропетровская обл., г . Днепродзержинск, Днепростроевская ул., 2)УкраинаDneprodzerzhinsk State Technical University (2, Dneprostroevskaya str., Dneprodzerzhinsk, Dnepropetrovsk Region, 51900, Ukraine)Ukraine2014280320155794044Copyright © Пиптюк В.П., Крикент И.В., Самохвалов С.Е., Греков С.В., Кабаков Д.Ю., 20152015Пиптюк В.П., Крикент И.В., Самохвалов С.Е., Греков С.В., Кабаков Д.Ю.Piptyuk V.P., Krikent I.V., Samokhvalov S.E., Grekov S.V., Kabakov D.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/400

Приведена методика расчета и оценены величины электромагнитных параметров, возникающих в ванне емкостью 60 т установки ковш – печь (УКП) постоянного и переменного тока при нагреве металлического расплава электрической дугой с одинаковой подводимой мощностью 7,7 МВт. Показаны особенности распределения плотности тока и электромагнитных сил (э.м.с.) в ковшовой ванне в зависимости от вида используемого тока на УКП. Численно в трехмерной постановке исследовано влияние э.м.с. на характер изменения условий перемешивания и скорости потоков расплава в зависимости от интенсивности подачи аргона через асимметрично расположенный донный продувочный узел ковша. Установлены рациональные, с точки зрения эффективного влияния э.м.с. на перемешивание расплава и энергосбережение процесса, режимы обработки расплава на УКП переменного тока в ковше исследуемой конструкции.

The design procedure are described with the estimation of values of the electromagnetic parameters that arise in a bath with capacity of 60 t of ladle–furnace (LF) AC and DC during the heating of molten metal by arc with the same input power – 7.7 MW. The features of the current density distribution and electromagnetic force (e.m.f.) into the ladle bath are shown depending on the type of current used by the aggregate LF. Numerically studied the effect of three-dimensional formulation of e.m.f. with the nature of changes in the conditions of mixing and melt  flow rates depending on the intensity of argon feed through asymmetrically located in the bottom of ladle blowdown node. The rational modes are installed from the standpoint of effective influence e.m.f. by melt mixing process and energy-saving on the melt processing in aggregate LF AC ladle of studied design.

электромагнитные силыперемешиваниенагрев расплаваковшовая ваннаelectromagnetic forcemixingheating of the meltladle bathReferencesПиптюк В.П., Крикент И.В., Самохвалов С.Е. и др. Влияние постоянного тока на характер массопереноса в металлическом расплаве установки ковш–печь. Часть 1. Действие электромагнитных сил. // Теория и практика металлургии. 2007. № 4 – 5. С. 14 – 17.Piptyuk V.P., Krikent I.V, Samokhvalov S.E., etc. Vliyanie postoyannogo toka na kharakter massoperenosa v metallicheskom rasplave ustanovki kovsh-pech’ . Part 1. Deistvie elektromagnitnykh sil. Teoriya i praktika metallurgii [Effect of DC on the nature of the mass transfer in molten metal at ladle furnace. Part 1: The action of electromagnetic forces. Theory and practice of metallurgy]. 2007, no. 4–5. pp. 14–17. (In Russ.).Ячиков И.М., Зарецкая Е.М. Анализ поведения магнитного поля вблизи электродов дуговых печей посредством математического моделирования // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 1. С. 18 – 21.Yachikov I.M., Zaretskaya E.M. Magnetical fi eld behaviour close to electric arc furnace electrodes analysis with mathematical modeling. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya – Ferrous Metallurgy. 2011, no. 1, pp. 18–21. (In Russ.).Атабеков Г.И. Основы теории цепей. – М.: Энергия, 1969. – 424 с.Atabekov G.I. Osnovy teorii tsepei [Basics of circuit theory]. Moscow: Energiya, 1969. 424 p. (In Russ.).Бронштейн М.С., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. – М.: Наука, 1986. – 544 с.Bronshtein M.S., Semendyaev K.A. Spravochnik po matematike dlya inzhenerov i uchashchikhsya VTUZov [Handbook of mathematics for engineers and students of technical colleges]. Moscow: Nauka. 1986. 544 p. (In Russ.).Пиптюк В.П., Поляков В.Ф., Крикент И.В. и др. Изучение массопереноса железоуглеродистого расплава при обработке на установке ковш–печь постоянного тока // Из в. вуз. Черная металлургия. 2011. № 10. С. 66 – 69.Piptyuk V.P., Polyakov V.F., Krikent I.V, Samokhvalov S.E., etc. Study of mass transfer of iron-carbon melt processing at the facility of ladle furnace with direct current. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya – Ferrous Metallurgy. 2011, no. 10, pp. 66–69. (In Russ.).Пиптюк В.П., Поляков В.Ф., Самохвалов С.Е. и др. Факторы и их влияние на параметры перемешивания расплава при обработке на установке ковш–печь постоянного тока // Тр. XI Междунар. конгресса сталеплавильщиков – ТРАНСМЕТ-2010. Нижний Тагил, 3 – 8 октября 2010 г . С. 283 – 287.Piptyuk V.P., Polyakov V.F., Samokhvalov S.E. etc. Faktory i ikh vliyanie na parametry peremeshivaniya rasplava pri obrabotke na ustanovke kovsh-pech’ postoyannogo toka. Trudy XI Mezhdunarodnogo Kongressa staleplavil’shchikov – TRANSMET-2010. g. Nizhny Tagil. 3–8 oktyabrya 2010 g. [Factors and their influence on the mixing parameters of the melt in the processing in ladle-furnace DC, in: Proceedings of the XI International Congress of Steelmakers – TRANSMET. Nizhny Tagil. 3–8 October 2010]. Pp. 283–287. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.