电弧可视为一个载流的气体导体,当处于磁场中时,将受电磁力的作用,其大小和方向 符合安培定律。
电弧电流在电弧所在空间建立了磁场,于是在弧柱上受到指向轴线的径向电动力,压缩 电弧。在电弧柱轴线上压缩压力(Pa)达到最大值
pmax=lxlO-7I2/A (4-10)
式中,A为电弧截面为电流,A。
对于液体和气体,在径向所受的力将在轴向传播开来。电弧所受的径向压缩力,将转变 为指向电极下方的冲力(N),其值为
式中^为电弧截面上的平均压缩压力。如果电极下 面是熔池,这一冲力把炉渣排开,在金属液面将呈现 凹形面。
当电弧一侧存在铁磁物体时,电弧将偏向铁磁
体=
在三相电弧炉中,每相电弧受其他两相电弧所建 立的磁场作用,于是电弧倾斜,偏向炉衬,这种现象叫 电弧外吹。电极末端的烧损形状也随之改变。电弧 外吹使靠近电极的炉衬局部过热,形成炉壁的热点。
热点处炉壁容易损坏,严重影响炉壁寿命。
在三相电流相序为ABC时,在不同瞬间电弧上
所受的电磁力不同,如图4-9,在r = I■时电磁力最 大=因此,电弧不仅外倾,而且旋转,电弧末端在液面 上移动轨迹是个圆。
对于敞弧炉,为了避免炉壁过热,弧长应予限制。
对于炼钢电弧炉,形成熔池后电弧就暴露在炉膛中,有人认为,对于内径为6.1m的炉子,弧 长不应大于10.1〜11.4cm,对于内径为6. 7〜7. 3m的炉子不应大于12. 7〜14cm。