> Тоді активне електричний опір за формулою (42) буде:
.
що становить 39% від початкового значення Rед.
Індуктивний опір Хед:
Хед=2 ??? f? [Lc + Lв], (45)
де f - частота струму, f=50 Гц;
Lc - власна індуктивність електроду, Гн:
(46)
Lв - внутрішня індуктивність електроду, Гн:
(47)
Тоді індуктивний опір визначається за формулою (45)
Повний електричний опір ланцюга:
(52)
Вторинна напруга трансформатора:
U2=Iшл? Zi (53)
U2-1=7,84? 6,33=49,59 В,
U2-2=49,02 В,
U2-3=48,32 В,
U2-4=47,13 В.
Побудова графіка електричного режиму
Електричний режим ЕШП повинен бути диференційованим, що пов'язано з різними енергетичними стадіями переплаву - розігрівом витрачається електрода і формуванням металевої ванни, робочої стадією і виведенням усадочноюраковини; зі зміною електричних параметрів вторинного токоподвода у міру оплавлення витрачається електрода, зі зміною ентальпії витрачається електрода, що викликає необхідність зниження корисної потужності, що генерується в шлакової ванні за законом Джоуля - Ленца.
Дані для побудови графіка диференційованого електричного режиму ЕШП наведені в таблиці 3.
Таблиця 5 - Дані для побудови графіка диференційованого електричного режиму ЕШП
№Переменние велічіниl ед, мТ ед, КR ед, мОмX ед, мОмW ут, кДж/кгP підлогу, кВтP шл, кВтR шл, мОмU 2 ,В15,7202,3170,2810,00211245,87097,8373716,04549,5924,4266,9130,2330,00161210,34095,0473696,04549,0233,1381,9410,1850,00111147,08090,0803646,04548,3241,8658,6590,1300,0007994,88078,1273526,04547,13
Загальний час електрошлакового переплаву
Час для виведення усадочноюраковини 40 хв.
Побудуємо графіки зміни електричного режиму по ходу переплаву.
Графік зміни потужності, що виділяється в шлакової ванні
Графік зміни ступені вторинної напруги трансформатора
Графік зміни сили струму
5.4 Розрахунок матеріального балансу плавки
Для розрахунку матеріального балансу необхідно знати довжину сплавляється частини електрода, яка дорівнює 4,2 м і масу сплавляється частини електрода, яка дорівнює 1528,0 кг.
Хімічний склад вихідного металу електрода, призначеного для і ЕШП представлений в таблиці 8.
Таблиця 6 - Хімічний склад сталі 13Х11Н2В2МФ.
ЕлементСSiMnCrNiWMoVSPНіжній предел0,10н.б.н.б.10,51,501,600,350,18н.б.н.б.Верхній предел0,160,60,612,01,802,000,500,300,0250,030
Хімічний склад електрода, призначеного для ЕШП представлений в таблиці 9.
Таблиця 7 - Хімічний склад електрода
ЭлементСSiMnCrNiWVSPMoСодержание0,130,50,5111,61,80,250,0250,0250,45
При електрошлакового переплаву відбувається окислення елементів, при цьому кожен метр поверхні стали приєднує 15 г кисню. Мається наступний шлях доставки кисню до поверхні металевої ванни: окислення поверхні електрода киснем повітря, далі переходу окалини в шлак при плавленні електрода і доставка кисню до кордону рідкого металу:
Fe + O 2? FeO? (FeO)? [FeO]
Визначення кількості утворюється окалини FeO
, (54)
де S - площа поверхні електрода, м2.
S =, (55)
де - довжина сплавляється частини електрода, м.
S=4 · 0,36 · 4,122=2,8м2.
Тоді згідно з формулою:
г.
Для утворення такої кількості FeO знадобиться кисню:
, (56)
де S - площа поверхні електрода, м2.
mO=15 · 2,8=41,93 г.
Тоді окислиться заліза:
(57)
mFe=188,7 - 41,93=146,77 г
Окалина приплавленні переходить в шлак, де вона витрачається на окислення елементів по реакції:
y (FeO) + x [R]? y [Fe] + (RxOy)
Тобто залізо повертається в рідку металеву ванну. Кінцевий вміст FeO у флюсі АНФ - 6
, (58)
де mшл - маса шлаку, кг.
г.
перейде в злиток заліза:
, (59)
де Х - кількість FeO у вихідному флюсі,%; в застосовуваному флюсі Х=0;
m (FeO) - кінцевий вміст FeO в шлаку,%;
m Fe0 - кількість утворюється окалини, м
г.
Спільно з Fe перейде кисню:
(60)
г.
