4.2.5Падение напряжения в кронштейне

Падение напряжения в кронштейне можно определить, применив уравнение для пакета шин:

,

где ρ_кр - удельное электросопротивление кронштейна, Ом·см;

l – длина кронштейна (113см);

S_max – площадь максимального сечения кронштейна (112см²).

Удельное электросопротивление кронштейна:

Ом·см.

Тогда падение напряжения в кронштейне:

Δ В

4.2.6Падение напряжения в алюминиевой штанге

Падение напряжения в алюминиевой штанге вычислим по формуле:

Δ В,

где ρ_шт - удельное электросопротивление штанги, Ом·см;

l_ср – средняя рабочая длинна штанги (68см);

S – сечение штанги (234см²).

Удельное электросопротивление штанги:

Ом·см

Тогда падение напряжения в алюминиевой штанге:

Δ В.

Таким образом, общее падение напряжение в предварительно обожженных анодах составит:

Δ

4.2.7Падение напряжения в электролите

Для определения падения напряжения в электролите Г.В. Форсбломом и В. Л. Машовцом предложено уравнение, выведенное на основании построения электрического поля в электролите:

В,

где ρ_эл - удельное сопротивление электролита, которое составляет 0,488 Ом·см (принимаем исходя из среднего состава электролита, характеризующегося К.О.=2,7);

l – междуполюсное расстояние (5см);

S_а– площадь анодного массива, см²;

A_a, B_a – длина и ширина анодного массива, соответственно, см.

Тогда падения напряжения в электролите:

4.2.8Падение напряжения в катодном устройстве

Падение напряжения в катодном устройстве определяем по уравнению М.А. Коробова, полученного на основании результатов моделирования:

В,

где ρ – удельное электросопротивление блока (0,005 Ом·см);

А – половина ширины шахты ванны, см;

В – ширина блока с учетом шва, (55+4=59см);

S – площадь поперечного сечения блюмса с учетом чугунной заливки, см²;

а – ширина насыпи, см;

i_a – анодная плотность тока, А/см².

L_пр – приведенная длинна тока по блоку, которая находится по следующей формуле:

гдн H-высота блока, см;

h-высота блюмса с учетом чугунной заливки ,см;

b-ширина блюмса с учетом чугунной заливки, см;

h и b –в рассчитываемом случае соответственно равны 13 и 26 см.

см.

Половина ширины шахты ванны А из конструктивного расчета составит 132,9 см.

Площадь сечения катодного стержня с учетом чугунной заливки:

S=13·26=338см²

Тогда падение напряжения в катодном устройстве:

В

4.2.9 Падение напряжения в выступающих из подины участках катодных стержней

Конструктивным расчетом число катодных стержней определено равным 16 при поперечном сечении

Общее сечение катодных стержней:

Длина выступающей части катодного стержня l=0,3м, средняя температура его нагрева 250⁰С.

При этой температуре удельное электросопротивление стали составляет 0,22 .

При этих условиях сопротивление составляет

Тогда падение напряжения в выступающих из подины участках катодных стержней:

4.2.10 Падение напряжения в алюминиевых соединительных лентах

Из конструктивного расчета длина алюминиевых соединительных лент l=0,8м, при площади их поперечного сечения:

Удельное электросопротивление алюминия при средней температуре лент 80⁰С составляет 0,036 .

При этих условиях сопротивление составляет

Тогда падение напряжения в алюминиевых соединительных лентах: