Значения коэффициентов k1 и k2 для расчета сопротивления шлаковой ванны (по данным а.А. Никулина)

	k1		k2
0,1	1,01	0,45	0,47
0,2	1,04	0,5	0,43
0,3	1,13	0,55	0,40
0,4	1,20	0,6	0,36
0,5	1,33	0,65	0,33
0,6	1,49	0,7	0,31
0,7	1,70	0,75	0,28
0,8	1,95	0,8	0,26

Рис. 67. Изменение активного сопротивления шлаковой ванны в зависимости от расположения электродов многоэлектродных печей ЭШП (по данным Ю. М. Миронова): 1 – последовательно (бифилярная схема); 2 – параллельно; 3 – трехфазно

При использовании формулы (126) для расчета R_шл ванны квадратного сечения необходимо ввести диаметр условного круга, эквивалентного (равновеликого) площади поперечного сечения квадрата, т.е.

где а – сторона квадрата.

В многоэлектродных печах ЭШП конфигурация электрического поля, токораспределение и активное сопротивление шлаковой ванны R_шл зависят также от количества и взаимного расположения электродов, электрической схемы их включения. При параллельном соединении двух или нескольких электродов по схеме «электрод – поддон» (см. рис. 65, б) электрическое поле аналогично полю одноэлектродной печи, но при сближении электродов наблюдаются эффекты суживания областей растекания (между электродами) и взаимного отталкивания линий тока. Первый эффект приводит к увеличению сопротивления шлаковой ванны, что в формуле (126) учитывают коэффициентом k₃ (рис. 67, кривые 2 и 3); второй – к смещению зон теплогенерации к периферии шлаковой ванны, что изменяет тепловое состояние гарнисажа, важное для технологии ЭШП распределение тепла по зеркалу металлической ванны.

При последовательном соединении двух электродов (бифилярная схема печи ЭШП на рис. 63, б и 65, в) ток протекает не только между электродами и слитком, но и между электродами. В этом случае активное сопротивление R_шл уменьшается и коэффициент k₃ будет меньше единицы (рис. 67, кривая 1). Поскольку ток между электродами вызывает теплогенерацию вблизи поверхности шлаковой ванны, ухудшая теплоэнергетику печи ЭШП, зазор р выбирают из расчета, чтобы этот ток не превышал 10 % от рабочего тока I_шл. В таких печах ЭШП наблюдается особое протекание тока через кристаллизатор (рис. 68), когда одна составляющая замыкается в горизонтальной плоскости (схема а) и достигает 1 %, а другая составляющая – через поддон (схема б) и достигает 20 % от рабочего тока I_шл. При этом также возникает постоянная составляющая переменного тока в результате двухполупериодного выпрямления в контакте «шлак – медная стенка», что приводит к заметному анодному разрушению кристаллизатора.

В трехфазных печах ЭШП ток между электродами протекает по схеме «треугольник» аналогично токораспределению в ванне ФСП (см. гл. III, § 1). Изменение активного сопротивления R_шл также зависит от расположения электродов и расстояния между ними (см. рис. 67, кривая 1).

Рис. 68. Схема протекания тока через стенку кристаллизатора двухэлектродной печи ЭШП (см. рис. 63, б) в горизонтальной (а) и вертикальной (б) плоскостях

Поскольку конфигурация электрического поля шлаковой ванны зависит от формы поперечного сечения электродов, Ю.М. Миронов предложил ввести в формулу (126) коэффициент k₄, выражаемый для электродов прямоугольного сечения через соотношение сторон a/b >> 1:

. (128)

На промышленных печах ЭШП активное сопротивление шлаковой ванны R_шл составляет 1...4 мОм (меньшие значения – для более крупных печей), что при силе тока I_шл от 10 до 60 кА создает напряжение U_шл порядка 40...60 В.