Розробка та дослідження електросталеплавильного комплексу з індукційно-дуговим перетворенням електроенергії - Автореферат

Метою роботи є підвищення ефективності електросталеплавильних печей для отримання високоякісних сталей та їх сплавів з необхідними властивостями завдяки одночасній дії електромагнітних полів від індуктора та електричних дуг, яка викликає різнонаправлені рухи розплаву металу, що призводить до інтенсифікації процесів плавлення. теоретично обґрунтувати методику визначення розподілення електродинамічних сил, що виникають у розплаві металу, а також провести дослідження та аналіз розподілу цих сил в перерізі поверхневого шару розплаву металу; Тельний, який виявив два можливих напрямки використання додаткового магнітного поля в дуговій печі: а) для впливу на електричні дуги (обертання дуг, зміну напрямку їх видування), яке отримало загальну назву “електромагнітне керування дугами”; б) для руху металу, тобто “електромагнітного (індукційного) перемішування”. Для зручності проведення досліджень електромагнітного поля здійснено перехід до безрозмірних величин, для чого введено характерні масштаби: розмір R0 (радіус циліндричної печі), швидкості ( - обертова швидкість поля), часу (відношення характерного розміру до характерної швидкості), густини електричного струму , векторного електромагнітного потенціалу та обємної електродинамічної сили . Через те, що визначити складові векторного електромагнітного потенціалу для тривимірної задачі досить складно, то складаємо модель з рівнянь (15)-(19) для дослідження одночасної дії електромагнітних полів та визначення розподілу електродинамічних сил, користуючись рівняннями складових магнітної індукції та густини струму при індукційному та дуговому режимах роботи в безрозмірному виглядіУ дисертаційній роботі вирішені науково-технічні задачі, повязані з підвищенням ефективності електросталеплавлення в дугових та індукційних печах шляхом поєднання індукційного та дугового способів плавлення металу з урахуванням цілеспрямованої дії електромагнітного поля на струмопровідний розплав металу, що дає змогу інтенсифікувати металургійні процеси та покращити якість готової продукції. Показано, що суттєве підвищення ефективності електросталеплавлення в дугових та індукційних печах можна досягнути шляхом інтенсифікації режимів плавлення на окремих етапах металургійного процесу. Вперше запропоновано нову ефективну електричну схему живлення електротехнічного комплексу з індукційно-дуговим перетворенням електричної енергії для плавлення прецизійних сталей та сплавів. Вперше розроблена математична модель та обґрунтована методика визначення результуючої електродинамічної сили в перерізі поверхневого шару розплаву при одночасній дії електромагнітних полів індуктора й електричних дуг та показано вплив цих сил на інтенсивність перемішування розплаву металу. Проведене дослідження розподілу електродинамічних сил в перерізі поверхневого шару розплаву металу показало, що сили, які виникають від електромагнітного індуктора та електричних дуг, підсилюються одна за рахунок іншої і діють одночасно на розплав металу.