В первоначальный период внепечной обработки стали аргоном, для наведения рафинировочного шлака присаживают известь и плавиковый шпат и производят нагрев металла в ковше [6].

С этого момента производится непрерывный расчет на ЭВМ температуры металла с использованием основных статей энергетического баланса, а также остальных параметров теплового состояния агрегата – скорость нагрева металла (V_T ), теплоусвоение Dq_в , энергетический и тепловой к.п.д. (h_э , h_т) (блок 3, рис. 2).

По условиям существующей технологии мастер разливки, согласно технологической инструкции для конкретной марки стали и серийности разливки, определяет конечную температуру металла Т_к, и время передачи ковша на МНЛЗ, t_к.

После этого производится расчет и сравнение времени, необходимого на нагрев металла t_н, с учетом данных по теплосодержанию металла Q_ме, (Дж), вводимой активной мощности, Р_акт, (Вт), и мощности тепловых потерь, Р_пот (Вт) в агрегате, по выражениям:

t_н = , (3)

Q_ме = G_ме×_ме×(T_м – T₀), (4)

где _ме – теплоемкость жидкой стали, кДж/(т×К); T₀ и T_м – температура металла, К, до и после нагрева в АКП соответственно.

Табл. 1.

Оптимальный перегрев металла по предлагаемому энергосберегающему режиму внепечной обработки в АКП

По ходу внепечной обработки в АКП производится непрерывный контроль оптимального уровня перегрева металла над линией ликвидус: DТ_п= Т_м–Т_л, а значения DТ_min,DТ_max выбираются в зависимости от марки стали, табл. 1.

В зависимости от текущего значения DТ_п вносятся коррективы в теплоэнергетический режим работы агрегата (блок 4, рис. 2). На каждом шаге по времени, t_i, производится расчет остаточного количества электроэнергии, (Q_ост, Дж), необходимого для нагрева расплава до конечной температуры Т_к: