Моделирование электрического поля рудоплавильной печи, страница 2

Слой, в котором производится измерение	Направление измерения	Потенциал, В	Расстояние от центра электрода, мм
1 слой	К боковой стенке	11	25
		8,5	30
		7	35
		5,7	40
		4,4	45
		3,4	50
		2,8	55
		2,4	60
	К передней стенке	16	25
		13,5	30
		10	35
		8	40
		6,4	45
		5,2	50
		4,6	55
		3,4	60
	Между электродами	8,4	25
		5,8	30
		5	35
1 слой	Между электродами	5	40
		6,8	45
		9,4	50
		11	55
		14	60
2 слой	К боковой стенке	9,4	25
		7,8	30
		6	35
		4,8	40
		4	45
		3	50
		2,6	55
		2,4	60
	К передней стенке	16	25
		13	30
		10	35
		7,8	40
		6	45
		4,8	50
		4	55
		3,2	60
	Между электродами	7	25
		5,2	30
		5	35
		6,2	40
		8,6	45
		12	50
		14	55
		15	60
3 слой	К боковой стенке	8,2	25
		6,4	30
		4,8	35
		3,8	40
		3	45
3 слой	К боковой стенке	2,2	50
		1,8	55
		1,4	60
	К передней стенке	15,5	25
		13	30
		9,2	35
		7	40
		5,2	45
		4,4	50
		3,4	55
		2,8	60
	Между электродами	6,8	25
		4,8	30
		4	35
		4,6	40
		7	45
		10	50
		13,5	55
		14	60
4 слой	К боковой стенке	4,2	25
		3,2	30
		2,4	35
		1,4	40
		1,2	45
		1	50
		0,9	55
		0,8	60
	К передней стенке	6,4	25
		4,8	30
		3,6	35
		2,6	40
		1,8	45
		1,4	50
		1,2	55
		1	60
	Между электродами	3,2	25
		1,8	30
		1,7	35
		2	40
4 слой		2,8	45
		4,6	50
		8	55
		9	60

Полученные данные наносим на миллиметровую бумагу (рис.3). По полученным данным строим электрическое поле одного электрода модели. Строятся эквипотенциальные поверхности – поверхности равных потенциалов. Для этого соединим между собой точки с равными значениями потенциалов. Эквипотенциальные поверхности построены для первого слоя. Кроме того, строим продольный разрез (рис.4). Перпендикулярно эквипотенциальным поверхностям проводим линии тока, показывающие направление растекания тока по ванне модели.

Всем точкам данной эквипотенциальной поверхности отвечают одинаковые выделения энергии, пропорционально падению напряжения на участке электрод - данная поверхность.

Распределение эквипотенциальных поверхностей в ванне модели дает качественную картину распределения мощности в ванне действующей печи с момента, когда распределение сопротивлений в ней имеет туже степень равномерности, что и модель. Приближенно равномерное распределение сопротивлений в заводской печи наблюдается, когда ванна достаточно прогрета и шихта расплавлена.

Количественное распределение мощности в печи в этих условиях можно получить на модели, если картину электрического поля в ней представить в безразмерных величинах: напряжение в долях от фазового или линейного  расстояния в диаметрах электрода .

Для этого произведем пересчет опытных данных, полученных для одного из слоев в направлении от электрода к стенке (таблица 3).

Изменение фазового напряжения по длине ванны.

	Таблица 3

 

Расстояние от электрода Si, мм		Потенциал в i-ой точке, Ui
25	1,25	11	90,72913
30	1,5	8,5	70,10887
35	1,75	7	57,73672
40	2	5,7	47,01419
45	2,25	4,4	36,29165
50	2,5	3,4	28,04355
55	2,75	2,8	23,09469
60	3	2,4	19,79545

Затем строим график падения фазового напряжения по длине ванны в координатах , который показывает распределение мощности относительно электрода на модели и в ванне действующей печи, если в последней сопротивления распределены по длине ванны достаточно равномерно (рис.5)