Введение
Глава 1. Обзор научно-технической литературы 12
1.1. Влияние электрических и технологических параметров на распределение энергии в руднотермической печи 12
1.2. Роль и особенности электрической дуги в руднотермической печи 15
1.2. Условия возникновения дуги в руднотермической печи 17
1.3. Экспериментальные методы исследования дуги и распределения энергии в руднотермических печах 19
1.4. Классификация руднотермических печей на основе распределения энергии 22
1.5. Анализ существующих математических моделей для определения распределения энергии в руднотермических печах 23
1.6. Выводы и постановка задач исследования 38
Глава 2. Разработка математической модели подэлектродного пространства руднотермических печей 42
2.1. Декомпозиция печи на зоны 42
2.2. Эквивалентная электрическая схема подэлектродного пространства руднотермической печи 44
2.3. Зона дуги 45
2.4. Поиск уравнений для определения неизвестных параметров дуги.52
2.4.1. Экспериментальное исследование свободно горящей дуги в опытной печи 52
2.4.2. Расчет параметров дуг в сталеплавильной и плазменнодуговой печах 56
2.4.3. Построение эмпирической зависимости для определения напряженности электрического поля в столбе дуги 62
2.4.4. Построение эмпирической зависимости для определения радиуса столба дуги 67
2.4.5. Определение температуры столба дуги 67
2.5. Расчет теплофизических и электрических свойств многокомпонентной плазмы дуги 69
2.6. Зона протекания основной реакции восстановления целевого продукта 78
2.7. Зона шихты . 86
2.8. Выводы и результаты 88
Глава 3. Разработка алгоритма и программного обеспечения для расчета распределения энергии в руднотермических печах по математической модели 92
3.1. Структура математической модели подэлектродного пространства руднотермических печей 92
3.2. Алгоритм расчета математической модели 96
3.3. Характеристика разработанного программного обеспечения 99
Глава 4. Исследование промышленных руднотермических печей по математической модели 103
4.1. Параметры рассматриваемых руднотермических печей 103
4.2. Оценка адекватности математической модели подэлектродного пространства 105
4.3. Моделирование промышленной печи РКЗ-80Ф для производства фосфора 109
4.3.1. Результаты расчета компонентного состава и электропроводности плазмы дуги 109
4.3.2. Определение распределения энергии в печи для различных значений параметров электрического режима печи 110
4.3.3. Определение распределения энергии в печи для различных значений среднего диаметра частиц восстановителя 111
4.4. Моделирование промышленной печи РКО-25КрИ1 для производства кремния 113
4.4.1. Результаты расчета компонентного состава и электропроводности плазмы дуги 113
4.4.2. Определение распределения энергии в печи для различных значений параметров электрического режима печи 114
4.5. Выводы и результаты 115
Выводы 117
Направления развития работы 119
Список литературы 120
