Литературный и патентный обзор по электрошлаковому переплаву. Флюсы для процессов ЭШП, страница 14

Можно расчитать массу слитка,кг:                

M = r×Vсл                                                                                                                         (4.3)

где   r = 2,779 – 0,251×T, плотность слитка,  кг/м;  причем ,при  T = 340K (67°C);

r = 2,779 – 0,251×340;

r = 2693,7;

Vсл = pdэл Lэл/4  -  объем слитка, м

4.1.3.   Расчет размеров слитка

Т.к. объем электрода равен объему слитка, то    

Dсл× hсл = dсл × Lэл                                                                                                                                   (4.4)

Из  (3.4) следует, что   h сл= (dэл / Dсл)× Lэл,                                                               (4.5)

т.к. Dсл = Dкр  , а по рекомендациям  dэл =  0,5Dкр  , то получим  hсл = (0,5)× Lэл        (4.6)

или    hсл = 0,25 Lэл        

hсл = 2,2 / 4     

hсл = 0,55 м

Из (4.5)        Dсл = 2d эл                                                                                                                   (4.7)

4.1.4  Расчет шлаковой ванны

Для повышения качества слитка и экономичности процесса: 

h = 0,5 dэл                                                                                                                                                   (4.8)

За высоту слоя шлака примем

hшл = (0,9 ¸ 1,0) dэл                                                                                                                           (4.9)

4.1.5   Расчет геометрии кристаллизатора

Высота кристаллизатора , м     

h = hсл + hшл                                                                                                                                  (4.10)

Растояние между электродом и кристализатором:     

D= (Dкр – dэл)                                                                                                             (4.11)

или   D= 2dэл

Площадь поверхности электрода: 

Fэл = pdэл×Lэл

Площадь поверхности шлака:

Fшл = 0,25×p×(Dкр - dэл)                                                                                                         (4.12)

Так как.   Dкр = 3dэл  ,    то  Fшл = 1,75×pdэл

4.2  Расчет скорости подачи,массового расхода и времени переплава.

Данная установка расчитанна на скорость:

V = 5 – 8 мм/с

Примем  V = 8мм/с  так как нам требуется большая производительность.

Cледовательно время переплава:

t = Lэл / V                                                                                                       (4.13) 

t = 2200 / 8             

t = 275 c

Массовый расход определим

G = Sэл×V×r                                                                                                                (4.14)

где  G- массовый расход электрода, кг/с;

V- скорость подачи электрода, м/с;

r = 2697 – плотность электрода, кг/м;

S = pdэл / 4   –площадь электрода

G = 0,25×p×V×r×dэл

5.  Электрический расчет печи.

5.1  Определим сопротивление шлаковой ванны.

Rшл = (k1×k2) / (s×Dкр) ,  где   k1- коэф. зависящий от отношения h / h шл ,    в данном случае  1,33

k2- коэф.зависящий от отношения dэл / Dкр,    равен 0,43

s = 0.0375 См/м,  проводимость шлака при средней температуре

Dкр – диаметр кристаллизатора ,м 

5.2  Ток проходящий через шлаковую ванну

Iшл =I- Iкр                                                                                            (5.1)

Iкр / Iшл = 0,34  hэ/D                                                                                 (5.2)

Из (5.2)    Iпр = 0,34  hэ/D Iшл                                                                          (5.3)

Подставим  (4.3) в  (4.1)      Iшл (1+0,34 hэ/D) = I2                                                 (5.4)

Из (5.4)     Iшл = I2 / (1+0,34 hэ/D)                                                                    (5.5)

где    I2 = 1000 А ,  ток на вторичной обмотке

hэ – глубина погружения электрода      hэ = dэ / 2

D = d эл /2

Iшл = I2 / 1,34                                                                                               (5.6)