ПОВЕДЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКРОМАГНИТНЫХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ДУГУ В ТРЕХФАЗНОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

Аннотация. Дана математическая модель для определения основных локальных и среднеинтегральных электромагнитных сил, действующих на дуговые разряды в условиях трехфазной дуговой печи. Это силы, действующие на столб дуги от токов, протекающих через жидкий металл, силы электромагнитного взаимодействия дуги с другими дугами и токами, протекающими через графитированные электроды и силы взаимодействия дуги с собственным магнитным полем. Посредством компьютерного моделирования показано, что в трехфазной дуговой печи при расстоянии между электродами меньше 1,5 – 2,5 длины дуги наиболее существенное влияние на поведение электрической дуги и ее форму оказывают силы электромагнитного взаимодействия между токами, протекающими через дуги и графитированные электроды, а при больших расстояниях силы взаимодействия дуг с токами, протекающими через жидкий металл. Установлено, что средняя результирующая электромагнитная сила, действующая на дугу, может существенно отклонять ее в сторону от прямой, соединяющей центр распада электродов и ось электрода.

1. Вочке И. Электрическая плавильная печь: Пер. с нем. / Под ред. А.Н. Соколова. – Ленинград; Москва: Онти. Глав. ред. лит-ры по черной металлургии, 1936. – 540 с. Wotschke Johannes. Crundlagen des elektrischen schmelzofens. Haale 1933. (Russ.ed.: Vochke Iogan. Elektricheskaya plavil’naya pech’. Sokolov A.N. ed. Leningrad – Moscow: Onti. Glav. red. lit-ry po chernoi metallurgii, 1936. 540 p.).

2. Егоров А.В. Электроплавильные печи черной металлургии. – М.: Металлургия, 1985. – 280 c. Egorov A.V. Elektroplavil’nye pechi chernoi metallurgii [Electric smelting furnaces in ferrous metallurgy]. Moscow: Metallurgiya, 1985. 280 p. (In Russ.).

3. Макаров А.Н. Теплообмен в дуговых сталеплавильных печах. – Тверь: ТГТУ, 1998. – 184 с. Makarov A.N. Teploobmen v dugovykh staleplavil’nykh pechakh [Heat transfer in electric arc furnaces]. Tver: TGTU, 1998. 184 p. (In Russ.).

4. Макаров А.Н., Свенчанский А.Д. Оптимальные тепловые режимы дуговых сталеплавильных печей. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 96 с. Makarov A.N., Svenchanskii A.D. Optimal’nye teplovye rezhimy dugovykh staleplavil’nykh pechei [Optimal thermal modes of arc furnaces]. Moscow: Energoatomizdat, 1992. 96 p. (In Russ.).

5. Никольский Л.Е., Смоляренко В.Д., Кузнецов Л.Н. Тепловая работа дуговых сталеплавильных печей. – М.: Металлургия, 1981. – 320 с. Nikol’skii L.E., Smolyarenko V.D., Kuznetsov L.N. Teplovaya rabota dugovykh staleplavil’nykh pechei [Thermal work of arc furnaces]. Moscow: Metallurgiya, 1981. 320 p. (In Russ.).

6. Миронов Ю.М. Электрическая дуга в электротехнологических установках. – Чебоксары: Изд. Чуваш. ун-та, 2013. – 238 с. Mironov Yu.M. Elektricheskaya duga v elektrotekhnologicheskikh ustanovkakh: Monografi ya [The electric arc in the electro-technological installations: Monograph]. Cheboksary: Izd. Chuvash.un-ta, 2013. 238 p. (In Russ.).

7. Общая электротехника. / Под. ред. В.С. Пантюшина. – М.: Высш. школа, 1970. – 568 с. Obshchaya elektrotekhnika [General Electrical Engineering]. Pantyushin V.S. ed. Moscow: Vyssh. shkola, 1970. 568 p. (In Russ.).

8. 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. Magnetic fi eld behavior 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.).

9. Ячиков И.М., Костылева Е.М. Математическое моделирование формы дуг при их электромагнитном взаимодействии. Сообщение 1. Форма двух дуг постоянного тока, горящих между катодами и токопроводящей поверхностью // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 1. С. 59 – 64. Yachikov I.M., Kostyleva E.M. The mathematical modeling of form of arcs with their electromagnetic coupling. Report 1. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 1, pp. 59–64. (In Russ.).

10. Ячиков И.М., Костылева Е.М. Взаимодействие дуг // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013619388. БПБТ. 2013. № 4. С. 324. Yachikov I.M., Kostyleva E.M. Vzaimodeistvie dug. Svidetel’stvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlya EVM no. 2013619388 [Arcs interaction. Certifi cate of state registration of a computer program]. BPBT. 2013, no. 4, p. 324. (In Russ.)