Hierro y Acero Edicion 57 | Page 8

acería En la Fig. 4 se muestran los valores de los indicadores utilizados y cómo se pueden distinguir las diferentes etapas de la colada, de esta manera estos indicadores de las condiciones del arco son sumamente útiles en la definición de las etapas de la colada. caso inversamente proporcional a una potencia fraccional de la corriente[4]. Ambos enfoques establecen que se obtendrá mayor radiación térmica utilizando un valor mayor de voltaje del arco. Figura 4. Indicadores de estabilidad y cobertura de arco Selección de los valores operativos de corriente. El valor de la corriente para el nivel de potencia máxima del arco en condiciones sinusoidales se selecciona considerando las pérdidas del sistema eléctrico debidas a resistencias de la líneas de alimentación desde el punto de acoplamiento común, es decir, estimando la resistencia total desde el bus infinito hasta la punta de los electrodos. Es por esta razón que el punto de máxima potencia en el arco se obtiene en un valor de corriente menor al del valor máximo de la potencia que puede obtenerse de la fuente y que queda definido por el valor total de reactancia de la línea. Debido a que se tienen diferentes condiciones dinámicas de estabilidad del arco y a que los arcos eléctricos imponen distorsión armónica variante durante el proceso de la colada, el valor de reactancia operativa será también dinámico, por lo cual las diferentes etapas de la colada requerirán diferentes valores de corriente para obtener los valores de máxima potencia del arco. La eficiencia térmica juega un rol primordial en la definición de los puntos operativos en corriente dado que la utilidad de los diferentes mecanismos de transferencia de calor es variable a través de la colada. Diversos estudios han concluido en la conveniencia de incrementar la radiación térmica en presencia de chatarra, existen indicadores como el índice de desgaste de refractario (RWI) propuesto por Schwabe, ecuación (1), que permiten evaluar el efecto de incrementar la longitud de arco y se obtiene en relación inversamente proporcional a la distancia de los electrodos a la coraza[7]. RWI Parc • larc D2 (1) Existen propuestas teóricas como el modelo de radiación de Dittmer y Krüger dado en la ecuación (2) y que establece que el calor disipado por radiación térmica será también directamente proporcional al incremento del voltaje del arco y en este 8 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO Qrad Varc _ 30 larc (2) En el proceso de la colada cuando ya no hay presencia de chatarra, la eficiencia térmica se obtiene cubriendo los arcos con escoria espumosa y es cuando se puede operar el máximo nivel de potencia del arco. En condiciones de arco estable y cubierto hay que tomar una consideración adicional respecto a la eficiencia y ésta se explica a continuación a partir del análisis del arco eléctrico en regiones. Existen regiones donde los electrones son acelerados y desacelerados para entrar o salir del plasma, la física del arco indica que en esas regiones se generan ciertos voltajes que corresponden a cátodo y ánodo debidos a las funciones trabajo para extraer y aceptar los electrones[5-6], ver Fig. 5. En esas regiones las caídas de voltaje son casi independientes del valor del corriente.