blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"blackmet-857Research ArticleНАУКА ПРОИЗВОДСТВУSCIENCE APPLICATIONИССЛЕДОВАНИЕ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОВЕДЕНИЯ ТОКОНЕСУЩЕЙ ЖИДКОСТИ В ВАННЕ ДППТ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЕГО ВЕРТИКАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯSTUDY OF THE BEHAVIOR OF CURRENT-CARRYING LIQUID IN THE BATH DC ARC FURNACE BY AN EXTERNAL VERTICAL MAGNETIC FIELD ON A PHYSICAL MODELЯчиковИгорь МихайловичYachikovIgor Mikhailovich

профессор кафедры вычислительной техники и программирования,

SPIN-код  4132-8179

jachikov@mail.ruМагнитогорский государственный технический университет им. Г.И. НосоваРоссияNosov Magnitogorsk State Technical UniversityRussian Federation201806012018611857Copyright © Ячиков И.М., 20182018Ячиков И.М.Yachikov I.M.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/857

В работе проведено физическое моделирование влияния внешнего вертикального магнитного поля на ванну дуговой печи постоянного тока при различных комбинациях подключения подового электрода и разных токах, протекающих через ванну. Установлен характер течения токонесущей жидкости в ванне дуговой печи постоянного тока под действием внешнего вертикального магнитного поля при подключении центрального или смещенного от оси ванны подового электрода на «холодной» модели. Показана принципиальная возможность изучения характера течения токонесущего расплава под воздействием внешних магнитных полей на моделях с использованием неметаллических электропроводящих прозрачных жидкостей. Выявлено, что при смещении оси подового электрода от оси ванны увеличивается средняя скорость вращения жидкости в горизонтальной плоскости. Определен порядок напряженности вертикального магнитного поля для кондукционного перемешивания ванны дуговой печи постоянного тока малой вместимости.

Conducted physical modeling of the influence of an external magnetic field in the vertical bath DC arc furnace for different combinations of connecting the bottom electrode and the different currents flowing through the bath. Determines the nature of the flow of current-carrying liquid in the bath a DC arc furnace by an external vertical magnetic field when connecting a central or offset from the axis of the tub bottom electrode on the "cold" model. It was found that flow pattern current-carrying fluid in the bath DC arc furnace depends on the action of external vertical magnetic fields to the when the bottom electrode the same axis or is offset from the axis of the bath at a "cold" model. Showed that it is possible to explore flow pattern of current-carrying melt, which are dependent on external magnetic fields on models using non-metallic electrically conductive transparent liquids. It was found that the displacement of the bottom electrode axis from the axis of the bath liquid increases the average speed of rotation in the horizontal plane. It was found the order of the vertical intensity of the magnetic field to the for conductive stirring bath DC arc furnace of small capacity.

дуговая печь постоянного токатоконесущий расплавванна дуговой печиподовый электроднапряженность магнитного поляхарактер теченияобъемные электромагнитные силыскорость расплаваDC arc furnacecurrent-carrying meltthe bath of a DC arc furnacebottom electrodeintensity of magnetic fieldflow patternvolumetric electromagnetic forcesvelocity meltReferencesМиронов, Ю.М. Теоретическая электротехника электрических электродных печей / Ю.М. Миронов. – Чебоксары: ЧувГУ. – 1997. – 232 с.Миронов, Ю.М. Теоретическая электротехника электрических электродных печей / Ю.М. Миронов. – Чебоксары: ЧувГУ. – 1997. – 232 с.Гельфгат, Ю.М. Жидкий металл под действием электромагнитных сил / Ю.М. Гельфгат, О.А. Лиелаусис, Э.В. Щербинин – Рига: Зинатне. – 1975. − 248 с.Гельфгат, Ю.М. Жидкий металл под действием электромагнитных сил / Ю.М. Гельфгат, О.А. Лиелаусис, Э.В. Щербинин – Рига: Зинатне. – 1975. − 248 с.Повх, И.Л., Магнитная гидродинамика в металлургии / И.Л. Повх, А.Б. Капуста, Б.В. Чекин. М., Металлургия, 1974. – 240 с.Повх, И.Л., Магнитная гидродинамика в металлургии / И.Л. Повх, А.Б. Капуста, Б.В. Чекин. М., Металлургия, 1974. – 240 с.Пат. на ПМ 126810 РФ, МКИ7 H05B 7/20 Электродуговая печь постоянного тока / И.М. Ячиков, И.В. Портнова, Р.Ю. Заляутдинов. Опубл. 10.04.2013.Пат. на ПМ 126810 РФ, МКИ7 H05B 7/20 Электродуговая печь постоянного тока / И.М. Ячиков, И.В. Портнова, Р.Ю. Заляутдинов. Опубл. 10.04.2013.Пат. на ПМ 119556 РФ, МКИ7 H05B 7/20 Электродуговая печь постоянного тока / И.В. Портнова, И.М. Ячиков, О.А. Харченко. Опубл. 20.08.2012.Пат. на ПМ 119556 РФ, МКИ7 H05B 7/20 Электродуговая печь постоянного тока / И.В. Портнова, И.М. Ячиков, О.А. Харченко. Опубл. 20.08.2012.Ячиков, И.М. Поведение магнитного поля в ванне дуговой печи постоянного тока при разной конструкции токоподводящей шины к подовому электроду / И.М. Ячиков, И.В. Портнова // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2015. – № 1. – С. 76–81.Ячиков, И.М. Поведение магнитного поля в ванне дуговой печи постоянного тока при разной конструкции токоподводящей шины к подовому электроду / И.М. Ячиков, И.В. Портнова // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2015. – № 1. – С. 76–81.Ячиков, И.М. Исследование магнитного поля в ванне дуговой печи постоянно-го тока при разной форме токоподводящей шины к подовому электроду / И.М. Ячиков, Р.Ю. Заляутдинов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2014, № 3. С. 58 63.Ячиков, И.М. Исследование магнитного поля в ванне дуговой печи постоянно-го тока при разной форме токоподводящей шины к подовому электроду / И.М. Ячиков, Р.Ю. Заляутдинов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2014, № 3. С. 58 63.Ячиков, И.М., Моделирование поведения магнитного поля в ванне ДППТ при разных конструкциях токоподвода к подовому электроду / И.М. Ячиков, И.В. Портнова, Р.Ю. Заляутдинов // Математическое и программное обеспечение в промышленной и социальной сферах: междунар. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. 2012. С. 183 190.Ячиков, И.М., Моделирование поведения магнитного поля в ванне ДППТ при разных конструкциях токоподвода к подовому электроду / И.М. Ячиков, И.В. Портнова, Р.Ю. Заляутдинов // Математическое и программное обеспечение в промышленной и социальной сферах: междунар. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. 2012. С. 183 190.Ивочкин, Ю.П. Численное и экспериментальное исследование структуры закрученного электровихревого течения / Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, А.А. Гусева, Ю.Н. Токарев // Тепловые процессы в технике. – 2012. – №8. – С. 345 – 352.Ивочкин, Ю.П. Численное и экспериментальное исследование структуры закрученного электровихревого течения / Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, А.А. Гусева, Ю.Н. Токарев // Тепловые процессы в технике. – 2012. – №8. – С. 345 – 352.Ивочкин, Ю.П. Численный расчет магнитного поля с использованием технологии CUDA применительно к моделированию электровихревых течений / Ю.П. Ивочкин, Д.А. Виноградов, И.О. Тепляков // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. – 2015. – № 2. – С. 13–18.Ивочкин, Ю.П. Численный расчет магнитного поля с использованием технологии CUDA применительно к моделированию электровихревых течений / Ю.П. Ивочкин, Д.А. Виноградов, И.О. Тепляков // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. – 2015. – № 2. – С. 13–18.Ивочкин, Ю.П. Исследование деформации свободной поверхности и ее влияния на интенсивность электровихревого течения жидкого металла / Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, А.А. Гусева и др. // Тепловые процессы в технике. 2012. Т. 4. № 11. С. 487 – 495.Ивочкин, Ю.П. Исследование деформации свободной поверхности и ее влияния на интенсивность электровихревого течения жидкого металла / Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, А.А. Гусева и др. // Тепловые процессы в технике. 2012. Т. 4. № 11. С. 487 – 495.Ивочкин, Ю.П. Физическое моделирование электровихревых течений при ЭШП / Ю.П. Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, И.В. Протоковилов // Современная электрометаллургия». – 2013. – № 1 – С. 3–7.Ивочкин, Ю.П. Физическое моделирование электровихревых течений при ЭШП / Ю.П. Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, И.В. Протоковилов // Современная электрометаллургия». – 2013. – № 1 – С. 3–7.Ячиков И.М., Моделирование электровихревых течений в ванне электродуговой печи постоянного тока / И.М. Ячиков, О.И. Карандаева, Т.П. Ларина. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ». – 2008. − 234 с.Ячиков И.М., Моделирование электровихревых течений в ванне электродуговой печи постоянного тока / И.М. Ячиков, О.И. Карандаева, Т.П. Ларина. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ». – 2008. − 234 с.Миллере, Р.П. Действие продольного магнитного поля на электровихревое течение в цилиндрической ванне / Р.П. Миллере, В.И. Шарамкин, Э.В. Щербинин // Магнитная гидродинамика. – 1980. – № 1. – C. 81–85.Миллере, Р.П. Действие продольного магнитного поля на электровихревое течение в цилиндрической ванне / Р.П. Миллере, В.И. Шарамкин, Э.В. Щербинин // Магнитная гидродинамика. – 1980. – № 1. – C. 81–85.

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