顯然，爐內(nèi)高溫區(qū)是熔池緊靠電弧的 部位。為了說(shuō)明熔池高溫區(qū)的范圍，下面 討論電弧對(duì)其下方半徑為弧長(zhǎng)二倍的熔 池部位的熱輻射。
電弧向熔池的輻射包括電弧弧柱輻 射和電弧端面輻射，如圖4-13所示。如前 所述，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，假定弧柱輻射是點(diǎn) 輻射，它對(duì)距離Z處的輻射強(qiáng)度
由以上驗(yàn)證可知，在熔池表面正對(duì)電極面積為4W2的圓形區(qū)域內(nèi)，所受到的電弧輻射 約占電弧功率的40%。
可以認(rèn)為，電弧端面的電熱功率完全輻射到熔池，而弧柱的電熱功率，作為點(diǎn)熱源，只有 一半輻射到熔池。因此電弧輻射到熔池的功率
=0.5々Pa+(1-々）Pa=(1-0.5々）Pa 就是說(shuō)，電弧功率的一半多一點(diǎn)直接輻射給熔池，其中在4tc/2區(qū)域內(nèi)，由于k的值約為0.9， 根據(jù)上述驗(yàn)證可知02V<P:等于76.6%�？梢哉J(rèn)為，電極下面熔池高溫區(qū)面積(m2)近似為
F=j(d + 4l)2
其中d為電極節(jié)圓直徑，Z為電弧長(zhǎng)度。在裝料時(shí)，應(yīng)盡可能將大塊料和難熔爐料放在高 溫區(qū)。
以上只是討論了電弧對(duì)爐內(nèi)各部位的輻射，并未涉及傳熱。熔池和爐襯對(duì)來(lái)自電弧的 輻射熱，部分吸收,部分反射，取決于黑度。熔化后期和氧化期爐渣黑度約為0.6，還原期爐 渣黑度約為0.5。由電弧直接輻射而傳給熔池的熱
~ £b^>b = (1 一 0. 5々）ebf*A (4-17)
如果k為0.9，£1)為0.6,則％為0.33/^。其余0.67PA，大部分靠爐襯中轉(zhuǎn)再傳給熔池， 小部分耗于爐體散熱和其他熱損失。
爐襯是爐內(nèi)傳熱的中轉(zhuǎn)體，這是很重要的概念。通常，爐襯的黑度大于爐襯的反射率， 是輻射型中轉(zhuǎn)體，因此爐襯溫度比熔池溫度高，容易損壞。所以在熔煉后期，要求嚴(yán)格控制 電弧功率和電弧長(zhǎng)度，防止?fàn)t襯過(guò)熱。希望爐襯的黑度小。如果爐襯的反射率大于它的黑 度，則爐襯將是反射型中轉(zhuǎn)體，不僅可以強(qiáng)化爐 內(nèi)傳熱，而且爐襯溫度將低于熔池溫度，爐襯壽 命可以得到保證。
除輻射傳熱外，電M如氣流噴射熔池，還以 對(duì)熱傳熱方式向熔池傳熱，傳熱量為弧熱的 10% ~20%。
以上討論的是爐內(nèi)存在暴露于爐膛的敞弧 時(shí)的傳熱。在熔化初期，爐料包圍電弧，爐襯基 本上不受電弧輻射，電弧功率被爐料吸收，輸人 爐內(nèi)的功率幾乎不受限制。輸人的功率越大，
熔化越快，爐子的產(chǎn)量增高而能耗降低，所以電 弧爐高功率化是現(xiàn)代電弧爐的發(fā)展趨勢(shì)。
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