ООО «ЛЕННИИГИПРОХИМ»

А. А. Педро, проф., зав. лаб. высокотемпературных процессов и аппаратов, тел. 8 (812) 592-64-45

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», г. Санкт-Петербург

А. П. Суслов, проректор

На примере фосфорных и карбидных печей рассматривается характер изменения и природа существования постоянной составляющей (U_п.с) в фазном напряжении рудно-термической печи с закрытым колошником. Постоянная составляющая, обусловленная контактом электрода с расплавом, вызвана химическим взаимодействием последнего с углеродистым электродом и уменьшением падения напряжения на ванне печи на величину изобарно-изотермического потенциала в полупериод, когда на электроде «+», и возрастанием на ту же величину, когда на электроде «–». Значение данной U_п.с зависит от состава расплава, температуры на поверхности электрода, контактирующей с этим расплавом, и доли тока электрода, проходящей через этот контакт. Направление U_п.с в измерительной цепи — от расплава или кокса, плавающего на его поверхности, к электроду, т. е. на расплаве «+». Постоянная составляющая, определяемая вентильным эффектом электрической дуги переменного тока, зависит от материала электродов, между которыми горит дуга (т. е. от работы выхода электронов из катодных пятен в полупериоды, когда они находятся на электродах), температуры катодных пятен и газовой среды, в которой горит дуга. Поскольку одним из электродов является расплав или плавающий на его поверхности кокс, пропитанный этим расплавом, то U_п.с зависит от состава расплава. Кроме того, U_п.с зависит от доли тока электрода, проходящей через дугу, т. е. от тока дуги. Направление U_п.с, определяемой дугой, зависит от величины электронной эмиссии из электродов. Тот электрод (расплав или непосредственно электрод), из которого эмиссия выше, в измерительной цепи является «+». Величина и направление суммарной U_п.с, обусловленной одновременным наличием вентильных эффектов электрода с расплавом и электрической дуги переменного тока, зависят от соотношения процессов химического взаимодействия электрода с компонентами реакционной зоны, а также от степени развития и условий горения электрической дуги.

1. Сергеев П. В. Энергетические закономерности руднотермических печей, электролиза и электрической дуги. — Алма-Ата : Изд-во АН КазССР, 1963. — 248 с.
2. Педро А. А., Арлиевский М. П., Куртенков Р. В. Вариации постоянной составляющей фазного напряжения в рудно-термических печах для получения фосфора и карбида кальция // Электрометаллургия. 2009. № 4. С. 29–33.
3. Сисоян Г. А. Электрическая дуга в электрической печи. — М. : Металлургия, 1974. — 304 с.
4. Марков Н. А., Баранник О. В. Эксплуатационный контроль электрических параметров дуговых электропечей. — М. : Энергия, 1973. — 104 с.
5. Свенчанский А. Д., Жердев И. Т., Кручинин А. М. и др. Электрические промышленные печи: дуговые печи и установки специального нагрева : учебник для вузов / под ред. А. Д. Свенчанского. — М. : Энергоиздат, 1981. — 296 с.
6. Педро А. А. О природе постоянной составляющей напряжения электрической дуги в печи для получения нормального электрокорунда // Промышленная энергетика. 1993. № 5. С. 28–31.
7. Сотников В. В., Педро А. А., Никитина Л. Н. Автоматизированное управление рудно-термической печью производства нормального электрокорунда. — СПб. : Изд-во СПбГУ, 2003. — 148 с.
8. Сотников В. В., Педро А. А., Авдиенко И. В. Основы автоматизированного управления рудно-термической печью при производстве карбида кальция. — СПб. : Изд-во СПбГУ, 2001. — 145 с.
9. Белоглазов И. Н., Белоглазов И. И., Педро А. А. Характер поведения гармонической составляющей с частотой 100 Гц в токе электрода рудно-термической печи // Записки Горного института. 2011. Т. 192. С. 172–178.
10. Педро А. А., Арлиевский М. П., Куртенков Р. В. Постоянная составляющая фазного напряжения при плавке циркониевого электрокорунда // Электрометаллургия. 2011. № 7. С. 37–39.