Егоров:

1. Принцип действия ДСП. Электро-магнитно-гидродинамические (ЭМГД) явления в дуговом разряде. 2

3. Принцип действия ДСП. Экзотермические электрофизические процессы дугового разряда. 3

4. Классификация ДСП по роду тока и удельной мощности. Состав электропечной установки. 4

5. ДСП 1-го, 2-го, 3-го, 4-го поколений. Современные ДСП. 6

6. Конструкция и футеровка свода ДСП разных поколений. 7

7. Теплообмен в рабочем пространстве ДСП. 8

8. Теплообмен в ванне ДСП. Теплотехнические рациональные размеры ванны ДСП. 9

9. Теплообмен в свободном пространстве ДСП. Теплотехнические рациональные расположение электродов. 11

10. Теплообмен в свободном пространстве ДСП. Теплотехнические рациональные размеры рабочего пространства ДСП. 12

11. Футеровка подины ДСП. Теплотехническая рациональная толщина подины. Особенности конструкции ДСП с донным выпуском. 13

12. Конструкция футеровки стен ДСП разных поколений 15

13. Особенности производства графитированных электродов. Рабочие свойства электродов. 17

14. Определение диаметра графитированного электрода. Типы электродов для дуговых печей. 19

15. КИП ДСП 21

17. Особенности дугового разряда переменного тока. 23

18. Причины и последствия несинусоидальности тока в ДСП. 24

19. Принцип расхода графитированных электродов. Меры экономии электродов для ДСП 26

20. Эквивалетное активное сопротивление электропечной установки ДСП. Электрический к.п.д. ДСП. 27

23. Оценить длину дуги для заданной ступени вторичного линейного напряжения 30

1. Принцип действия дсп. Электро-магнитно-гидродинамические (эмгд) явления в дуговом разряде.

Процесс основан на преобразовании электроэнергии в тепловую за счет экзотермических и электрофизических процессов. ДСП как правило трехфазные, работающие на переменном токе. В печах переменного тока три дуги горят между тремя графитированными электродами и металлом, который выполняет роль нулевой точки электрической схемы «звезда». В печах постоянного тока одна дуга горит между графитированным электродом – катодом и металлом, который явл-ся анодом.

Сжимающий эффект (pinch)

Образуется сжимающий разряд – возникает осевая сила, которая действует на электрод,

доп. Сила от катодного пятна к анодному.

<пропуск>

За счет ЭМДГ возможно иметь возрастающую вольт-амперную характеристику!

3. Принцип действия дсп. Экзотермические электрофизические процессы дугового разряда.

Процесс основан на преобразовании электроэнергии в тепловую за счет экзотермических и электрофизических процессов. ДСП как правило трехфазные, работающие на переменном токе. В печах переменного тока три дуги горят между тремя графитированными электродами и металлом, который выполняет роль нулевой точки электрической схемы «звезда». В печах постоянного тока одна дуга горит между графитированным электродом – катодом и металлом, который явл-ся анодом.

Электрическая дуга – разновидность самостоятельного электрического разряда, который характеризуется:

1)малым падением напряжения в прикатодной области;

2) большой силой разрядного тока (50 тыс.А, 100тыс.);

3)падающая ВАХ

Области дуги:

1.Катодное пятно К (в К происходит выделение потенциальной энергии)

2. Прикатодное падание напряжения ∆U_k

3. Столб дуги С

4. Прианодное падение напряжения ∆U_А

5. Анодное пятно, А

В катоде происходит эмиссия электронов: термоэлектронная, автоэлектронная

Ток эмиссии является функцией температуры и работы выхода.

Работа выхода определяется зарядом электрона и соответствующим потенциалом

I_эм=f(T_O,Wb) работа в печи начинается с короткого замыкания

P_k=I_кз²R_k эмиссия-процесс эндотермический (требует затрат энергии)

W_b=eU_B

Автоэлектронная эмиссия: I_эм=f(Е,Wb)

1) в К происходит выделение потенциальной энергии (происходит преобразование кинетической энергии ионов в тепловую)

2) Имеет место 2 тока: I_e~40% (электронный) I_p~60% (ионный, ток переноса или конвекционный ток)

Здесь формируется пространственный положительный заряд.

прикатодная область (∆U_k=10В)

l_k-длина прикатодной области соответствует длине свободного пробега электрона

l_k ~10⁴…10⁵ на этом расстоянии ∆U_k=10В =>Протяженность Эл. Поля E~10⁸B/м автоэлектронная эмиссия будет преобладать.

В ДСП смешанный механизм эмиссии:

Есть тоннельная эмиссия (эффект Шоттки)

U`_B=1.55…1.70B

3) Теплогенерация отсутствует. В столбе дуги имеет место механизм ударной ионизации.

Слабоионизированная среда – плазма.

Ионизация находится в равновесии с рекомбинацией в столбе дуги.

Рекомбинация – воссоединение электрона и иона (выделение тепла)

Температура столба дуги

- ионизационный потенциал

Мопротивление дуги переменное закону Ома не подчиняется

Если I падает -> падает напряжение и температура -> растет grad

4) В этой одласти существует пространственный отрицательный заряд

(∆U_а=30В)

Теплогенерация в (4) -> ∆К_е ∆П_е

Т_а> Т_к

ДСП пост тока работают при прямой поляризации

ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ – испускание электронов поверхностью твердого тела или жидкости. Чтобы электрон покинул конденсированную среду в вакууме или газе, должна быть затрачена энергия, которую называют работой выхода. Зависимость потенциальной энергии электрона от координаты на границе эмиттера и вакуума (или иной среды) называют потенциальным барьером. Его и должен преодолеть электрон, выходя из эмиттера.