Recommended
More Related Content
Viewers also liked
Viewers also liked (11)
игизьянова н.а.
- 1. НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Игизьянова Надежда Александровна МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ, СОДЕРЖАЩИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РАСПЛАВЫ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Специальность: 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Научный руководитель: доктор технических наук В. И. Потапов
- 2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ С ЖИДКИМИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ СРЕДАМИ (ЖНВС) Огнеупорное производство (получение периклаза): ванна из расплавленного неметаллического исходного сырья. Машиностроение, Ремонтные работы, Энергетическое оборудование, Строительство (электрошлаковая сварка): расплавленные флюсы образуют шлаки, которые являются проводниками электрического тока. Металлургия (спецэлектрометаллургия): ЖНВС представлены шлаковыми расплавами.
- 3. на переменном токе на постоянном токе
Editor's Notes
- Диапазон распространения и применения жидких неметаллических высокотемпературных сред (ЖНВС) очень широк (от микрожидкостных систем до космических масштабов). Искусственный периклаз, получаемый обычно путём обжига до спекания при 1600—1650 °С или электроплавкой природного магнезита, является важной составной частью магнезитовых и доломитовых огнеупоров. После подачи питания в печь в ней образуется ванна из расплавленного неметаллического исходного сырья. Электрошлаковая сварка широко используется для соединения металлов повышенной толщины: стали и чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их сплавов. В объеме расплавленного шлака (ЖНВС) при протекании сварочного тока выделяется теплота. Этот принцип и лежит в основе электрошлаковой сварки. Важнейшая сфера применения ЖНВС – это спецэлектрометаллургия. Выплавка стали в вакууме, электрошлаковый переплав (ЭШП) обеспечивают высочайшее качество сталей, которые используются в тех областях, где металлу приходится работать при сверхнагрузках или в сверхагрессивных средах. ЖНВС в этой сфере представлены шлаковыми расплавами. Теорией жидких неметаллических высокотемпературных сред в разное время и разной степени занимались отечественные и зарубежные исследователи: Медовар Б.И., Клюев М.М., Потапов В.И., Пятыгин Д.А., Чуманов И.В., Митчел А., Йоши С. и др. Если говорить в целом о нашей планете, то, например, магма тоже представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии. Измеренные температуры магм, излившихся на поверхность, колеблются в интервале 900—1100°С. Т.о. можно утверждать, что земной шар является гигантской природной энергетической установкой с ЖНВС внутри, и все космические тела, содержащие в своих недрах высокотемпературные жидкие расплавы - макроэнергетические установки. Во всех этих искусственных и природных объектах важнейшим структурным элементом является ЖНВС, которая определяющим образом влияет на основные процессы, происходящие в них; нет среды ЖНВС – нет процесса. Именно такие среды я выбрала в качестве объекта своего исследования.
- Конструктивная схема модели жидкой неметаллической токопроводящей ванны сравнительно проста. Ввиду цилиндрической формы ее можно рассматривать в соответствующих координатах и условно разделить по высоте на 3 участка: а) область основания-поддона; б) жидкая токопроводящая среда; в) токоподвод (например, графитовый или металлический электрод). Проводник постоянного тока высокой мощности в виде расходуемого электрода А подключают к питанию и погружают в слой жидкого электропроводного неметаллического расплава В. Последний наводят в водоохлаждаемой металлической изложнице. Переменный или постоянный электрический ток проходит по электроду к ЖНВС и под действием тепловой энергии расплавляет ее и поддерживает в жидком состоянии при 1600 ‑ 3000 °С. Часть тепла, выделяемого в ЖНВС, передается расходуемому электроду, торец которого начинает оплавляться. Жидкий металл сплавляемого торца электрода отрывается в виде капель и, проходя через слой рабочего флюса, образует жидкую металлическую ванну С. Последняя, последовательно затвердевая снизу в водоохлаждаемом кристаллизаторе, образует слиток. Электромагнитные силы, воздействующие на систему в при постоянном токе, подвергают эти области сильнейшим колебаниям. Под действием сил поверхность шлаковой ванны теряет свое стабильное горизонтальное положение и осесимметричное состояние, ее «перекашивает». В результате нарушается нормальное протекание технологического процесса, что приводит к браку выплавляемого металла.