Дуговые печи постоянного тока с подовым электродом представляют собой одну из экономически эффективных технологий в современной металлургии. Этот тип печей имеет множество преимуществ у конкурентов с другой технологией производства металлов.
Однако эксплуатация этих печей показала повышенный износ медного подового электрода. Основными причинами, вызывающими разрушение подового электрода, являются :
• размывание футеровки вокруг него;
• перегрев расплава;
• джоулево тепло от тока, протекающего по электроду и расплаву;
• физико-химическое взаимодействие расплава с материалом электрода;
• микродуги между шихтой и рабочим торцом электрода;
• наличие в ванне интенсивных потоков расплавленного металла, вызываемых действием электромагнитных сил и т. д.
Таким образом, указанные обстоятельства определяют основное требование к конструкции подовых электродов - высокую стойкость при хорошем электрическом контакте.
Наша задача - модернизировать дуговую печь постоянного тока, разработав новую конструкцию подового электрода со стальным сердечником. Это даст возможность сократить стоимость расходного материала, не нарушая тепловой баланс.
Таким образом, для исследования технологических процессов методом подобия проведено:
1. определено дифференциальное уравнение и условия однозначности, описывающие данный процесс; затем путем преобразования найти критерии подобия;
2. опытным путем с помощью моделей установлена зависимость между критериями подобия; полученное обобщенное уравнение будет справедливым для всех подобных процессов в пределах изменения определяющих критериев подобия.
Преобразование дифференциальных уравнений методом теории подобия проводится в следующем порядке:
1. каждый из членов дифференциального уравнения умножается на соответствующие константы подобия KV, KIи т.д.;
2. полученные коэффициенты перед членами уравнения для соблюдения тождественности приравниваются;
3. в полученных индикаторах подобия константы подобия заменяются соответствующими отношениями величин, и полученные комплексы являются критериями подобия. [п.10]
В результате рассчитан подовый электрод со стальной вставкой.
