磁镜式双电极直流电弧炉特性

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1993.02.002 第15卷第2期 北京科技大学学报 Vol.15 No.2 1993年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.1993 磁镜式双电极直流电弧炉特性 马廷温· 朱新宁”杨楚荣”王开力*姚仕顺** 摘要：对北京重型机器」ˉ炼钢分厂51磁镜式双电极直流电弧炉（简称直流电狐炉）和同容量三 相交流电弧炉熔化期产生的噪音和频谱、磁镜线图产生的稳恒磁场进行了初步研究。研究结果 表明，与三相交流电弧炉相比直流电弧炉是一种理想的炼钢熔炼设备，直流炉噪音以易消除的 高频噪音为主、与交流炉比较在熔化期的噪音可降低级15B。熔池搅拌强度大，整个冶炼过程 不需要人工搅拌，而且电弧稳定、定向燃烧.熔池升温速度快4~6)℃/mi。 关键词：磁镜、直流，电弧炉，噪音 Properties of a Magnetic Mirror Bi-Electrode DC EAF Ma Tingwen Zhu Xinning Yang Churong'Wang Kuili'Yao Shishun'' ABSTRACT:Discusses the noise and its frequency band produced both by a 5t magnetic mirror bi-electic DC EAF and the same size three-phase AC EAF during melting period in the steelmaking workshop of Beijing Heavy Machine Plant.as well as the stable-con- stant magnetic field produced by a magnetic mirror coil.Compared with the three phase AC EAF.the DC EAF is an idel steel-melting equipment of steelmaking.The noise,which is mainly composed of high frequency.has been decreased by 15dB during melting period. Has used a DC EAF.artificial stiring is not necessary in whole operation because of its high stiring strength in melting pool.The arc is stable and has a certain direction in burning so the temperature in melting pool can be increased with a high speed(4-6)C/min. KEY WORDS:magnetic mirror,direct current electic,arc furnace,noise 直流电弧炉是70年代初重新开发研究、80年代得到迅速发展并应用于炼钢和铁合金 生产的电冶金熔炼设备。它具有石墨电极消耗低（仅为三相交流电弧炉52%）)、噪音 污染小、闪烁效应小（仅为三相交流电弧炉的1/2~1/3）2)等显著特点，引人瞩目。 近年来，世界上许多工业发达国家均陆续新建或将三相交流电弧炉改建成直流电弧炉。迄 今为止，世界上有约20余座用于炼钢和生产铁合金的直流电弧炉在正常运转中，炉子的 幸199203-11收稿 *冶金系(Department of Metallurgy) **北京重型机器厂(Beijing Heavy Machine Plant) 第一作者：男、61岁.教授

第 卷第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 年 月 。 磁镜式双 电极直流 电弧炉特性 马 廷 温 ‘ 朱新 宁 ‘ 杨 楚荣 ‘ 王 开 力 ‘ 姚仕 顺 ’ 摘要 对北京重型 机 器 厂 炼 钢分 厂 泌镜式 双 电极直流 电弧炉 简称直 流 电弧炉 和 同容量 三 相交流 电 弧 炉熔 化期产 生 的噪音 和频 谱 、 磁镜线 圈 产 生 的稳恒磁 场进 行 了初步 研究 。 研究结 果 表 明 ， 与三 相交 流 电弧炉相 比直流 电弧 炉 是一 种理想的炼钢熔炼 设备 。 直流炉 噪音 以 易消除的 高频 噪音 为主 ， 与交流炉 比较在熔化期 的噪 音可 降低级 巧 。 熔池搅拌强 度大 ， 整 个冶炼过 程 不需要人工搅拌 ， 而且 电弧稳定 、 定 向燃烧 ， 熔池 升温速 度快 一 亡 。 关键词 磁镜 ， 直流 ， 电弧炉 ， 噪音 一 对 叮、、 本 “ 动 ‘ 馆 · 啥 ‘ 公 ‘ 一 一 一 二 ， 一 ， ， ， 一 一 ℃ ， ， ， 直 流 电弧炉是 年代初重新 开 发研究 、 年代得 到迅速发 展 并应用 于 炼钢 和铁合金 生 产 的 电冶金熔 炼设备 。 它具有石 墨 电极 消耗低 仅 为三 相交 流 电弧炉 〔 ’〕 、 噪音 污 染小 、 闪 烁效应 小 仅 为三 相 交 流 电弧 炉 的 一 〔 〕 等 显 著特点 ， 引 人 瞩 目 。 近年来 ， 世界上许多工业发达 国家均 陆续新建或将 三 相交 流 电弧炉 改建成直流 电弧炉 。 迄 今为 卜 ， 世界 上 有 约 余座 用于 炼钢 和 生 产铁合金 的 直流 电弧 炉 在 正 常运 转 中 ， 炉 子 的 刊〕 一 收稿 冶金系 盯 北 京重 型 机器厂 第一作者 男 、 岁 、 教授 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1993．02．002

·140· 北京科技人学学报 1993年No.2 额定容量为4t~130t。目前，1本乐京钢公司九州钢)于1989年9月投产：的容量为1301 单电极直流电弧炉是世界上.最人的直流电弧炉。这台直流电孤炉的炼钢成本可下降2000 ~3000日元，并创造了{夜出钢炉数大于24炉、炉底电极寿命从680炉提高到1200炉 以上的世界最高水平，经济效益和社会效益好)。有人预测、随着直流电弧炉技术逐渐 成熟和完善，在不久的将来它将取代传统的：相交流电弧炉而成为黑色治金的主要设 备)。因此对直流电弧炉及其相关技术的研究，对充分挖掘直流电弧炉的潜力，促进我 国直流电弧炉的发展、具有非常重要的意义。 1设备概况及参数 1.1供电系统 该直流电弧炉仍采用原有炉用变卡器。在炉用变压器的高压侧增串-·高压电抗器，以 限制短路电流，在电抗器上并联一高压切换开关，使其在短路时可瞬间串人。在改装后的 炉用变压器二次侧与电弧炉之间增设2组二极管整流装置，经整流后电弧电压和电流将完 全改变。为满足治炼过程中的需要，增设了次电压、电流控制系统。 炉子供电是采用2根沿炉轴线平行布置的石墨电极实现的。其中一根为阴极（位于炉 门侧)，与整流器负极连接、另·根为阳极（位于出钢口侧），与整流器正极连接。在设备 改造中，修改了电极臂和电极夹持器，重新设置了铜排。为了克服电弧偏吹现象，提高电 弧的稳定性及热效率，在炉壳上部增设一环形磁镜线圈。磁镜线圈采用直流供电，使其产 生稳恒磁场。 1.2设备主要参数 该直流炉是在原有51相交流炉基础上，经改造而成的。表1列出了直流炉主要技 术参数和结构尺寸。 表】主要设备的技术参数 Table I Main technical parameters of the equipment 项H 技术多数 项川技术参数 项H 技术参数 项H技术参数 公称容量) 5 炉光直mm)3440 次侧电V) 240 电极间(mm) 350 平均出钢量1) 13-14 盖直i径mm) 3560 :次侧电流kA) 12.50 电极升降 电动机 变1生2器容MVA) 3.2 盖拱岛(mm) 40) 整流器(VA) 3249440 磁境线谒(mm 湖小方式 无激磁自动增池深度(mm}55U 功米因数 0.92-0.95 炉壁射材 集油铁砖 次侧电K(kV) 10 密池汽径(mm)200 的休高度(mm) 1671 炉盖耐材 级高铝砖 ·次侧电流kA) 184 电极直径mnm)350 2 噪音和频谱的测定与分析 2.1测定 电弧炉的噪音卡要是由发钢熔化而引起的。随着炉子能力的提高，变压器功率的加 人、噪音也愈加严重。为了降低噪音污染的危害、有的企业不得不采用把整个电罩在隔 音室里等措施。但到目前为止：对于严重的噪音污染尚未找到廉价、有效的办法予以控 制

匕 京 科 技 人 学 学 报 年 ， 额 定 容 量 为 一 。 目前 ， 本 东京 钢 公 司九州 钢 厂 于 年 月投 产 的 容量 为 单电极 直流 电弧 炉 是 世 界 上最 大 的 一 直流 电弧 炉 。 这 台 直流 电 弧炉 的炼 钢 成 本 可 下降 一 日少 ， 并创 造 了钱夜 出钢炉 数 大 于 炉 、 炉底电极 寿命 从 炉 提 高到 炉 以 上的 世 界最 高 水 平 ， 经 济效 益和 社 会效 益 好 〔 ’ 〕 。 有 人 预测 ， 随 着 直流 电弧 炉技术逐渐 成 熟 和 完 善 ， 在 不 久 的 将 来它 将 取 代传 统 的 二相 交流 电弧 炉 而 成 为黑 色 冶 金 的 主 要 设 备 〔 〕 。 因此 对直 流 电弧 炉 及 其相关技 术的 研究 ， 对 充 分挖 掘 直流 电弧炉 的潜 力 ， 促进 我 国 直流 电弧炉 的 发 展 ， 具有非常 重要的意 义 。 设备概况及参数 供电 系统 该 直流 电弧炉 仍采 用原 有炉 用变 压 器 。 在炉 用 变压 器的 高压侧增 串 一 高压 电抗器 ， 以 限制 短路 电 流 。 在 电抗 器 上并联 一 高压 切换 开关 ， 使其在短路时可 瞬 间 串人 。 在改装后 的 炉 用变压 器 二 次侧 与电弧炉 之 问增 设 组 二极 管 整流装置 ， 经 整 流后 电弧 电压 和 电流将 完 全改 变 。 为满 足 冶 炼过程 中的需 要 ， 增设 了 二 次 电压 、 电流控制系统 。 炉 子供 电 是 采 用 根 沿炉 轴线 平行 布 置 的石 墨 电极 实现的 。 其 中一 根 为阴极 位 于炉 门侧 ， 与 整 流 器 负极 连 接 ， 另 · 根 为阳 极 位 于 出钢 口 侧 ， 与整 流器 正 极 连 接 。 在 设备 改造 中 ， 修改 了电极臂和 电极 夹持器 ， 重新设 置 了铜 排 。 为 一 了克服 电弧 偏 吹现 象 ， 提 高电 弧 的稳 定性 及热效 率 ， 在炉 壳 上部增 设 一 环 形 磁镜线 圈 。 磁镜线 圈 采用 直流供 电 ， 使其产 生稳恒 磁场 。 设备主 要参数 该 直流 炉 是 在 原有 一 二相 交流炉 基 础 上 ， 经 改造 而 成的 。 表 列 出 一 直流炉 主要技 术 参数和结 构 尺 寸 。 表 主要设备的技术参数 阅 巧 公称 容徽 旧 · 朴均 出钢 吸 变 、 器 容 徽 调 卜方式 次 侧电 一 次侧 电 流 伙 技 术参 数 项 日 灯 ’ ‘ 亮 在径 一 灯” 次 ‘ 价 灯 ， 盖拱 高 ， 龙 激磁 ’ 动 熔池 深 度 熔池 子， 径 电极 直 径 技 术 参数 几 吩 日 次 侧 电 一 次侧 电 流 帷流 器 功 率 月数 炉 体 ，七’ 度 技 术 参数 巧 电极 石 砰 ‘ 一 ，毯极 升降 滋 境线 圈〔 炉 壁耐 材 炉 盖耐 材 技 术参 效 电 动 机 姚 油钱 石专 级 高 铭砖 噪音和频谱的 测定 与分析 测定 电 弧 炉 的 噪 音 主要 是 山废 钢熔 化 而 引起 的 。 随 着炉 能 力的提 高 ， 变压 器 功 率的 加 大 ， 噪 音也愈加 严 玉 。 为 了降低 噪 行污 染 的 危害 ， 音室 胆 等措 施 。 但 到 口前 为 ， 制 。 袋行污 染 的 危害 ， 有 的企业 不 得不 采用 把 整 个 电炉 罩在 隔 对 严 吸的 噪 音污 染 尚 未找 到廉 价 、 有 效 的 办 法 予以 控

Vol.15 No.2 磁镜式双电极直流电孤炉特性 ·141 为了获得直流电弧炉和交流电弧炉熔化期的噪音特性、采用ND2型精密声级计倍频 程滤波器，分别测定交、直流电弧炉熔化期的噪音和频谱 (1)选择与直流电弧炉相同容量、功率、炉料、监测点的交流电弧炉的熔化期作为噪 音和频谱测量的基础，其可比性高。 (2)选择测量点位于距炉门2m处.并与炉门水平线呈30°~45°，测量时间间隔为 Smin。 (3)选择熔化期的噪音峰值作为衡量噪音和频谱的参考值，测量误差小。 (4)在整个测量过程中，忽略背景噪音的影响。 2.2实验结果和数据处理 电弧炉熔化期噪音的主要特点是发生澎湃声，由此产生的脉冲噪音具有前锋突然增大 的特点。这种噪音是属于不固定的、间断的或者是脉冲式的。 图1所示为交流和直流电弧炉熔化期噪音随冶炼时间的变化情况。平均声压极由下式 计算得出(s) 。=101g(10,110+10,10+.…+102,w/0)-101gN (1) 式中L。一一噪音平均声级(B);L。,Lp:,L。、一一每次测量的噪音平均声 级(dB;N一一测量次数。 直流电弧炉熔化期噪音平均声压极为87dB,比交流炉的102dB降低15dB。由图1 所示，其噪音随冶炼时间的延长，降低幅度加大。经测定直流电弧炉熔化期噪音电平的蜂 值与交流电弧炉相差不大，但其持续的时间较短，大约3min~4min。精炼期噪音低约 40dB~50dB. 任何运行着的噪音源传播出来的噪音，均是由低频到高频若干频率成分的不同声强的 声音杂乱组合而成的。通常把可听声波的频率分为3个波段范围。低频(<300Hz):中频 (300Hz~1000Hz高频(>1000Hz)。比较图2中交、直流炉熔化期噪音频谱曲线可知： 直流炉熔化期1000Hz以下的噪音能量比交流炉小得多，即直流电弧炉熔化期高频噪音 所占比重较大。 120.0 110.0 05 A 100.0 85 90.0 65 DC. 80.0 63 25010004000 H 70.0 60.0 图1熔化期燥音频率与时间的关系 图2熔化期燥音频率与声压级的关系 Fig.I The relation between noise frequency and time Fig.2 The relation between frequency and level of in smelting stage noise in smelting stage

之 磁镜式双 电极直流 电弧炉 特性 为 了获得 直 流 电弧 炉 和 交流 电弧 炉 熔 化期 的 噪 音特性 ， 采 用 型 精密声级计倍频 程滤波器 ， 分别测定交 、 直流 电弧炉 熔 化期的 噪音和 频谱 。 选 择 与直 流 电弧 炉相 同容量 、 功率 、 炉 料 、 监测 点 的 交 流 电弧 炉 的熔 化期作为 噪 音和 频 谱测 量的基础 ， 其可 比性 高 。 选 择测 量点 位 于距 炉 门 处 ， 并与炉 门水平线 呈 。 一 “ ， 测 量 时 间 间隔 为 。 选 择熔化期 的噪音峰值作为衡量 噪音 和频谱的参考值 ， 测 量误差小 。 在 整个测 量 过程 中 ， 忽 略背景 噪音 的影 响 。 实验结果和 数据处理 电弧炉熔化期 噪音 的主要特点是发生澎湃声 ， 由此产生 的脉 冲噪音具有前锋 突然增大 的特点 。 这种 噪音是 属于 不 固定 的 、 间断的或者是 脉 冲式 的 。 图 所示 为交流和 直流 电弧 炉熔化期 噪音 随冶炼 时 间的变化情况 。 平均声压极 由下式 计算得 出 〔 〕 。 。 一 · ‘ ‘， ’。 人 ‘， ’。 ， … 乙 · ’。 一 · 万 式 中 一一 噪 音 平 均 声 级 。 ， ， 、 一一 每 次 测 量 的 噪 音 平 均 声 级 － 测量 次数 。 直 流 电弧 炉 熔化 期 噪音 平 均 声 压 极 为 ， 比 交 流 炉 的 降低 。 由 图 所示 ， 其噪音随冶炼时 间的延 长 ， 降低 幅度 加大 。 经 测 定直流 电弧炉熔 化期 噪音 电平 的峰 值 与交 流 电弧 炉 相 差 不 大 ， 但其持 续 的 时 间较 短 ， 大 约 一 。 精炼期 噪 音 低约 一 。 任何运行着 的噪音 源传播 出来的 噪 音 ， 均是 由低频到 高频 若干频率成分 的不 同声强的 声 音 杂 乱组 合 而 成 的 。 通 常 把可 听 声 波 的频 率 分 为 个 波段范 围 口 低 频 中频 一 高频 。 比较 图 中交 、 直 流 炉 熔 化 期 噪音 频谱 曲线 可 知 直流 炉熔化期 以 下 的 噪音 能 量 比交 流 炉 小 得多 ， 即直 流 电弧 炉 熔 化期 高 频 噪音 所 占比重较大 。 帚爹 】 扒 卜入 一 认 丘全也土土以 外仍 奢巾芯 ‘ 压 】 图 熔化期燥音频率与时 间的关 系 伙 住 图 熔化期燥音频率与声压级的关 系

·142· 北京科技大学学报 1993年No.2 2.3 讨论与分析 直流电弧炉降低噪音的原因有以儿个方面： (1)电弧发射的声波振幅正比于电弧瞬间功率对时间的变化。由于直流电弧炉的电弧 稳定性好、瞬间功率波动小，因而声发射电压减小。 (2)直流电弧稳定，没有自然点燃和熄灭所产生的100Hz噪音. (3)直流炉功率集中、穿井快，炉料很快遮蔽了电极，降低了噪音。 (4)炉内噪音主要是由开口处（炉」、电极孔）辐射出来的，直流炉只有2个电极孔，比 交流炉少1个。 (⑤)电弧本身就是噪音源。显然，直流炉比交流炉少】束电弧。 3磁镜磁场强度的测定与分析 任何一种环形线圈通过直流电，均会在环形线圈的两侧形成磁镜。它是一个沿着磁力 线方向磁通密度逐渐加大的稳恒磁场。电弧和焰流均是等离F体，而等离子体是抗磁体， 磁镜就是利用等离子体的抗磁性来约束，反射和箍缩等离子体，达到稳弧和提高熔池搅拌 效果的作用6) 3.1方案选择 磁镜线圈产生的磁场既对称子炉体中心线、义对称于炉中截面。所以在实际测量时仪 需测定1/2中截面熔池区的磁通密度，就能知道整个熔池区磁通密度的分布情况。在实 际测量过程中，要找到某·点的最人磁通密度并准确测量某方向是比较困难的。为解决这 个问题，在测量时利用矢量合成的办法，在每个测定点都测出其在X、Y、乙3个相互垂 直方向的分量加以合成，就能较准确得到该点的磁通密度大小。 实际测量中，选取磁镜线圈工作时的常用档（电压168V,电流105A)和最高档（电 压210V,电流130A),选取测量高度为600mm(熔池深度550mm,熔池直径 1600mm),选取纵向测量点间隔为100mm,横向测量点间隔200mm。 32测定结果与分析 利用直流电弧炉工作间歇之际，在磁镜线圈工作状态下，采用便携式特斯拉计分别测 定了电流为105A和130A时的磁通密度。依据测定的结果、绘出：图3和图4. 06 06 0.4 04 0.2 0. 9 00 000.2040.608 0 0.20.40.6 0.8 离中心距有，m 高中心距离加 图3电流为105A时，等磁通密度(mT) 料4电流为I30A时.等磁通密度(mT) Fig.3 The constant magnetic-flux density at Fig.4 The constant magnetic-flux density at 1U5A 1=130A

北 京 科 技 大 学 学 报 年 讨论与分析 直流 电弧 炉 降低噪音 的原 因有 以 卜儿 个方 面 电 弧 发 射的 声 波振 幅 正 比 于电 弧 瞬 间 功 率 对 时 间的变 化 。 由 于 直流 电弧 炉 的 电弧 稳定性 好 ， 瞬间 功 率波 动 小 ， 因 而声发 射电压 减 小 。 直流 电弧稳 定 ， 没 有 自然点 燃和熄 火 所 产 生 的 噪音 。 直流炉 功 率集 中 、 穿井快 ， 炉 料 很 快遮 蔽 了电极 ， 降低 了噪音 炉 内噪音 主要 是 由 开 口 处 炉 门 、 电极孔 辐 射出来的 ， 直流炉 只有 个 电极孔 ， 比 交流炉 少 个 。 电弧 本身就是噪音 源 。 显然 ， 直流炉 比交流炉 少 束电弧 。 磁镜磁场强度的 测定与分析 任何 一种环形 线圈通 过 直流 电 ， 均 会在环 形线 圈 的 两侧形 成磁镜 。 它 是一 个沿 着磁 力 线方 向磁通 密度 逐 渐加 大 的稳恒 磁 场 。 电弧和 焰 流 均 是 等 离 户体 ， 而 等离 子体是 抗磁体 ， 磁镜 就是 利用 等 离子体的抗磁性 来约 束 、 反 射和箍缩等离子体 ， 达到稳弧 和提 高熔 池搅拌 效果 的作用 。 方 案选择 磁镜线 圈产 生 的磁场既 对称 炉体中心 线 ， 又 对 称 炉 中截面 。 所 以 在 实 际测量 时仅 需测 定 中截 面熔 池 区 的磁 通 密 度 ， 就能 知道 整 个熔 池 区 磁通 密度 的分 布情 况 。 在 实 际测量过程 中 ， 要 找到 某 一 点 的最 大磁通 密度并准 确测 量 某方 向是 比较 困难 的 。 为解 决这 个问题 ， 在测 量 时 利用 矢 量 合成的办法 ， 在 侮个测 定点都测 出其在 、 、 个相 互垂 直方 向的分量加 以 合成 ， 就能较 准确得到 该点的磁通 密度大 小 。 实 际测 量 中 ， 选取 磁 镜线 圈 工 作时 的 常用 档 电压 ， 电流 和最 高档 电 压 ， 电 流 ， 选 取 测 量 高 度 为 熔 池 深 度 ， 熔 池 直 径 ， 选 取 纵 句测 量点 司隔 为 ， 横 测 量点 ， 隔 。 测定结果与分析 利用 直流 电弧 炉 一 几作 间歇之 际 ， 在磁镜线圈 工 作状 态 卜 ， 采用 便携式 特斯拉 计 分 别测 定 了电流 为 和 时 的磁通 密度 。 依据测 定 的结 果 ， 绘 出 图 和图 。 一朱丈 、 瑞产 一 ， 日 ‘ 二奋二 健脆坦目谊巨 卜一粗之 广一 一一二一止 ， 一 一 ， 一 健赌幽易健乐 石 离 中心 距 离 石 离 中心 距 离加 图 电流为 时 ， 等磁通密度 仆 、 二 行 一 图 电流 为 时 ， 等磁通 密度 一

Vol.15 No.2 磁镜式双电极直流电弧炉特性 ·143· 4 磁场强度的计算 根据电磁学理论，在没有电流的区域有了×万=0、因此可以假设：H=一中m: 式中中表示标量磁位，标量磁位相等的各点形成的曲面称为等磁位面。它的方程应 为：中(xy,)=常量。不难理解，等磁位面应与H线正交。 由磁压定义知道，在磁场中a、b两点的磁压差为： Unmb=∫i.d7 (2 在计算时取水平方向相邻两测点为α、b点，这两点间的平均磁场强度为 H=(H。+H,)/2. 设a、b两点的磁场强度H。、H。与a、b的连线1I的夹角分别为6、0。则H与1 的夹角平均值为9=(0+0，)/2。代入(1)式得出： Umab=Hcos8△1=(H。+H)/2·cos(0。+0)/2]·△1 (3) 设熔池底部中心处标量磁位中。=O,由磁场强度和磁通密度B的关系H=B/4求 出熔池区各点的H值，并依次求出各点磁位、既可作出由等磁位线和磁力线组成的熔池 区域中截面的磁场坛风.会贝图ξ和四6 n 3000 3000 0 -3000 2000 -100 0.2 02 0 020.406 02 0.2 04 06 08 离中心距离加 兹由距离m 图5/=105A时的磁场图(A) 图61=130A时的磁场图(A) Fig.5 The diagram of magnetic field (A)at /=105A Fig.6 The diagram of magnetic filed (A)at/=130A 实践证明，在电磁力的作用下，直流电孤稳定，垂直燃烧。熔池搅拌强度大，整个冶 炼过程不需要人工搅拌，加速了难熔合金料的熔化及合金元素的混匀，消除了高合金钢因 取样无代表性而产生废品的现象。氧化和还原所需时间分别比交流炉缩短20%和50%， 精炼期升温速度快(4~6℃/min)(8). 5结论 基于上述测量结果及数据分析，显然直流电弧炉与三相交流电弧炉相比是更理想的熔 炼设备。 (1)直流电弧炉熔化期噪音为87dB,比交流电弧炉噪音降低约15dB。精炼期噪音降

磁镜式双 电极直流 电弧炉特性 磁场强度 的计算 根据 电磁 学理论 ， 在没 有 电流 的 区域 有 万 厅 一 ， 因此可 以 假设 万一 中 二 式 中 中 二 表 示 标 量 磁 位 ， 标 量 磁 位 相 等 的 各 从形 成 的 曲 面 称 为 等 磁 位 面 。 它 的 方程 应 为 中 二 ， ，力 二 常量 。 不难理解 ， 等磁 位面应 与 线正交 。 由磁压 定义 知道 ， 在 磁场 中 、 两点 的磁压 差 为 乙 ‘ 一 互 了 ‘ ， 在计算 时取水平方 向相 邻两测 点 为 、 点 ， 这两 点 间 的平均 磁 场强度 为 二 。 十 占 设 、 两 点 的磁场强 度 。 、 。 与 “ 、 的连线 的夹 角分别为 口 。 、 六 。 则 与 的夹 角平均 值为 日二 。 日为 。 代人 式得 出 。 △ 二 。 。 · 。 口。 · 设熔池 底部 中心处 标量磁位 中 。 二 ， 由磁场强 度 和 磁通 密度 的关系 一 月 求 出熔 池 区 各 点 的 值 ， 并 依次求 出各点 磁位 ， 既 可作 出 由等磁位线 和磁力线组 成 的熔 他 区域 中截面 的树场坏回 参贝 图 万和 图 。 址卫 兵 一书仁率拙布 一 仁‘州 一 卜行亡 工 苗翻口 ， 二‘ ， 、 、 龟 ， 毛 气 、 、 ， 裂器姆桩健乏 书 离 中心距 离加 畜 中 ， 距 离加 图 二 时 的 磁场图‘ 图 了 时的磁场 图 石 二 实践证明 ， 在 电磁力 的作用 下 ， 直流 电弧稳定 ， 垂直燃烧 。 熔池 搅拌强度大 ， 整 个 冶 炼过程不需要人工搅拌 ， 加速 了难熔合金料的熔化及 合金元素的 混 匀 ， 消除 了高合金 钢 因 取 样 无代 表性 而 产生 废 品 的现 象 。 氧化 和 还 原所需 时 间分别 比交 流 炉缩短 和 ， 精炼期升温速度快 一 ℃ 〔 〕 。 结 论 基于上 述测 量结果及数据分析 ， 炼设备 口 直流 电弧炉熔 化期 噪音 为 显然直流 电弧炉 与三相 交 流 电弧炉相 比是更理想 的熔 ， 比交流 电弧炉 噪音降低约 。 精炼期噪音降