The Influence of the Arc Current Waveform on the Electric Arc Steelmaking Furnace Equivalent Circuit Reactance
Abstract
Difficulties encountered by specialists in determining the optimal charge material melting modes at all operation stages of electric arc steelmaking furnaces of different designs are described. It is proposed to solve the problem by using a procedure based on the electric arc heat transfer model. A formula for the arc furnace equivalent circuit reactance is suggested that takes into account the furnace design, the arc heat transfer intensity indicator in the specified melting stage, and the furnace impedance indicator. In solving the problem, the influence of such factors as the arc heat transfer conditions in the melting space, the thermal operation conditions of the electrodes, the arc length on the structure of heat fluxes in heating by arcs, and also the effect the working medium chemical composition has on the thermophysical characteristics of the arc column plasma are taken into account.
References
1. Maecker H. Plasmastrdmungcn in Lichtbogen infolge eigenmagnetischer Kompression. Z fiir Physik, 141 (1955) рр. 198–216.
2. Платонов. Параметры и электрические режимы металлургических электродных печей. М.: Энергия, 1965, 150 с
3. Bowman B. Measurements of plasma velocity distributions in freeburning DC arcs up to 2160A. J. Phys. D.: Appl. Phys., 5 (1972), рр. 1422–1432.
4. Свенчанский А.Д., Жердев И.Д., Кручинини А.М. др. Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки спецнагрева/Под ред. А.Д. Свенчанского. М.: Энергоиздат. 1981. 296 с
5. Миронов Ю.М., Миронова А.Н. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок. М.: Энергоатомиздат, 1991, 376 с.
6. Кручинин А.М. Физические основы теплообменной модели электрической дуги в электротехнологии. – Сб.: докладов научнотехнического семинара «Электротехнология в первом десятилетии ХХI в.», посвященного 100-летию проф. М.Я. Смелянского, М.: Издво МЭИ 2013, с. 55–77.
7. Смоляренко В.Д. Высокомощные дуговые сталеплавиль ные печи. М.: Энергия, 1976, 104 с.
8. Алиферов А.И., Бикеев Р.А., Горева Л.П., Лупи С., Фор$ цан М., Барглик Д. Дуговые печи. Учебное пос. для вузов. Но восибирск: Издво НГТУ, 2016, 204 с.
9. Кручинин А.М., Погребисский М.Я., Рязанова Е.С., Чурсин А.Ю. Прогнозирование расхода электрической энергии при наладке энергосберегающего электрического режима дуговых сталеплавильных печей. Электрометалургия, 2018, № 11, с.16–21.
10. Миронов Ю.М. Электромеханика электрических печей дугового, резистивного и смешанного нагрева: Монография. М.: ИНФРА-М, 2018, 336 с.
11. Кручинин А.М., Погребисский М.Я., Рязанова Е.С., Чурсин А.Ю. Прогнозирование энергопотребления в период плавки шихты в дуговых сталеплавильных печах. – Вестник МЭИ, 2019 № 6, с. 83–90.
#
1. Maecker H. Plasmastrdmungcn in Lichtbogen infolge eigen-magnetischer Kompression. Z fiir Physik, 141 (1955), рр. 198–216.
2. Platonov. Parametry i elektricheskiye rezhimy metallurgicheskikh elektrodnykh pechey (EnergiyaParameters and electrical modes of metallurgical electrode furnaces). M.: Energiya, 1965, 150 р.
3. Bowman B. Measurements of plasma velocity distributions in free-burning DC arcs up to 2160A. J. Phys. D.: Appl. Phys., 5 (1972), рр. 1422–1432.
4. Svenchanskiy A.D., Zherdev I.D., Kruchinin A.M. i dr. Elektricheskiye promyshlennyye pechi. Dugovyye pechi i ustanovki spetsnagreva/Pod red. A.D. Svenchanskogo (Electric industrial ovens. Arc furnaces and special heating installations/Ed. HELL. Svenchansky). М.: Energoizdat, 1981, 296 р.
5. Mironov Yu.M., Mironova A.N. Elektrooborudovaniye i elektrosnabzheniye elektrotermicheskikh, plazmennykh i luchevykh ustanovok (Electrical equipment and power supply of electrothermal, plasma and beam installations). M.: Energoatomizdat, 1991, 376 p.
6. Kruchinin A.M. Fizicheskiye osnovy teploobmennoy modeli elektricheskoy dugi v elektrotekhnologii. – Sb.: dokladov nauchnotekhnicheskogo seminara «Elektrotekhnologiya v pervom desyatiletii XXI v.», posvyashchen¬nogo 100-letiyu prof. M.YA. Smelyanskogo (Physical foundations of the heat exchange model of an electric arc in electrical technology. Sat: reports of the scientific and technical seminar «Electrotechnology in the first decade of the XXI century», dedicated to the 100th anniversary of prof. M. Ya. Smelyanskiy). M.: Izdvo MEI, 2013, рр. 55–77.
7. Smolyarenko V.D. Vysokomoshchnyye dugovyye staleplavil’nyye pechi (High power arc furnaces). M.: Energiya, 1976, 104 р.
8. Aliferov A.I., Bikeyev R.A., Goreva L.P., Lupi S., Fortsan M., Barglik D. Dugovyye pechi: Uchebnoye pos. dlya vuzov (Arc furnaces. Educational settlement for universities). Novosibirsk: Izd-vo NGTU, 2016, 204 p.
9. Kruchinin A.M., Pogrebisskiy M.YA., Ryazanova Ye.S., Chursin A.Yu. Elektrometalurgiya – in Russ. (Electrometallurgy), 2018, No. 11, pp. 16–21.
10. Mironov Yu.M. Elektromekhanika elektricheskikh pechey dugovogo, rezistivnogo i smeshannogo nagreva: Monografiya (Electromechanics Electric arc furnaces, resistive and mixed heating: Monograph). M.: INFRA-M, 2018, 336 p.
11. Kruchinin A.M., Pogrebisskiy M.Ya., Ryazanova Ye.S., Chursin A.Yu. Vestnik MEI – in Russ. (Nulletin of NRU «MPEI», 2019 No. 6, pp. 83–90.
