Title

TENSÃO E CORRENTE IDEAIS DOS FORNOS A ARCO SUBMERSO – CORRELAÇÃO COM A POTÊNCIA E COM O DIÂMETRO DOS ELETRODOS – FATORES “k”, “C3” E “J”

OPTIMAL VOLTAGE AND CURRENT OF THE SUBMERGED ARC FURNACES – CORRELATION WITH POWER AND ELECTRODE DIAMETER – FACTORS k, C3 AND J

Authorship

Jaccard, Luis R.

Jaccard, Luis R.

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DOI

10.5151/2594-5300-17658

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Abstract

Em 1975, J. Westly publicou um artigo técnico no qual levantava dúvidas sobre os critérios que, desde 1923 até aquela data, estavam sendo utilizados para fundamentar o projeto e a operação dos fornos a arco submerso. Westly concluiu que a corrente ótima para operar esses fornos dependia apenas da potencia ativa e não tinha nenhuma relação com o diâmetro dos eletrodos, estabelecendo então que I ideal = C3.P2/3, onde C3 é um fator que depende do material processado. Durante os anos 2005 e 2006 realizamos testes em fornos a arco submerso e verificamos que, contrariamente ao preconizado por Westly, os estudos realizados a partir do inicio do século XX estavam corretos ao apontar a dependência da corrente ideal com o diâmetro do eletrodo. Concluímos que o gráfico do fator k realizado por W. Kelly, com base na teoria de F.V. Andreae, representava adequadamente os parâmetros ótimos de operação dos fornos a arco submerso. De acordo com as nossas experiências, a tensão ótima é proporcional ao diâmetro do eletrodo e inversamente proporcional à raiz quarta da potencia ativa: VD/P1/4. A representação dessa fórmula guarda uma forte semelhança com os gráficos de k = f(pd) realizados por Kelly, com uma única diferença: as retas originais são substituídas por hipérboles.

In 1975, J. Westly published a technical paper in which he raised questions about the concepts that had been used to base the design and operation of submerged arc furnaces since 1923 until that date. Westly concluded that the optimal current to operate these furnaces depended only on the active power and had no relation with the diameter of the electrodes, providing that ideal I = C3.P2/3, where C3 is a factor that depends on the material processed. During the years 2005 and 2006 we conducted tests in submerged arc furnace and found that, contrary to that advocated by Westly, the studies from the early twentieth century were correct in pointing out the dependence of ideal current with the diameter of the electrode. We concluded that the graph of the factor k performed by W. Kelly, based on the theory of F.V. Andreae, represented more adequately the optimum parameters of operation of submerged arc furnaces. According to our experiments, the optimum voltage is proportional to the diameter of the electrode and inversely proportional to the fourth root of the active power: VD/P1/4. The representation of this formula keeps a strong similarity with the graphs of k = f (pd) performed by Kelly, with one difference: the original lines are replaced by hyperboles.

Keywords

Forno a arco submerso; Tensão ideal; Corrente ideal.

Submerged arc furnaces; Optimum voltage; Optimum current