Сучасна електрометалургія, 2026, №01

2026 №01 (03)

DOI of Article 10.37434/sem2026.01.04

2026 №01 (05)

---

Сучасна електрометалургія, 2026, #1, 27-37 pages

Математичне моделювання електричних і теплових процесів в графітованому гнотовому електроді для дугових сталеплавильних печей змінного струму

І.В. Крівцун , С.В. Римар , О.Г. Богаченко , І.О. Гончаров , І.О. Нейло , Р.С. Губатюк , О.Т. Зельніченко

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: elmag@paton.kiev.ua

Реферат
Представлено результати математичного моделювання електричних і теплових процесів в графітованому гнотовому (композитному) електроді для дугових сталеплавильних печей змінного струму. Зроблено порівняння з аналогічними процесами в монолітному електроді і визначені закономірності цих процесів. Розрахунки виконані за розробленою математичною моделлю на основі методу скінчених елементів із введенням ряду спрощень і припущень. Досліджено розподіл густини струму, електричного потенціалу, магнітної індукції і температури в електроді, що дозволяє прогнозувати роботу гнотових електродів в дугових печах. Оціночні результати розрахунків показують, що гнотовим електродам в разі їх роботи на змінному струмі притаманні також, як і на постійному струмі, менші електричні втрати і температури їх нагрівання в порівнянні з монолітними електродами, що робить їх більш енерго- та ресурсоефективними. Бібліогр. 12, рис. 9.
Ключові слова: гнотові (композитні) електроди, монолітні електроди, дугові сталеплавильні печі, змінний струм, розподіл густини струму, розподіл електричного потенціалу, розподіл температури, енергоефективність, ресурсоефек- тивність

Отримано 26.01.2026
Отримано у переглянутому вигляді 01.02.2026
Затверджено до друку 31.03.2026
Розміщено онлайн 14.04.2026

Список літератури

1. Rymar, S.V., Bogachenko, O.G., Honcharov, I.O. et al. (2023) Mathematical modeling of electric and thermal processes in graphitized wick electrodes for dc arc steelmaking furnaces. Suchasna Elektrometalurhiya, 3, 28–39 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37434/sem2023.03.05
2. Paton, B.E., Bogachenko, O.G., Kiyko, S.G. et al. (2021) Experience of application of graphitized wick electrodes in industrial steel-making AC furnace. Suchasna Elektrometalurhiya, 1, 48–53 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37434/sem2021.01.06
3. Paton, B.E., Lakomsky, V.I. Galinich, V.I., Mishchenko, D.D. (2011) Cored electrodes of electric arc furnaces. Chyorn. Metally, 5, 13–15 [in Russian].
4. Bogachenko, A.G., Mishchenko, D.D., Braginets, V.I. et al. (2016) Saving of electric power at the arc steel melting furnaces of direct current with graphitized cored electrodes. Sovremennaya Elektrometallurgiya, 1, 58–64 [in Russian]. https://doi.org/10.15407/sem2016.01.09
5. Bogachenko, O.G., Mishchenko, D.D., Goncharov, I.O. (2023) Application of graphitized wick electrodes in DC arc steel furnaces. Suchasna Elektrometalurhiya, 1, 53–61 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37434/sem2023.01.07
6. Bogachenko, O.G., Chernyakov, A.V., Goncharov, I.O. et al. (2024) Application of graphitized cored electrodes in 50 ton steel melting AC arc furnace of DSV-50 type. Suchasna Elektrometalurhiya, 1, 32–39 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37434/sem2024.01.04
7. Pashatsky, N.V., Molchanov, E.A. (1998) Thermal state of electrodes of arc furnaces. Izv. Vuzov. Chyorn. Metallurgiya, 5, 24–26 [in Russian].
8. Kozhukhov, A.A., Mereker, E.E., Sazonov, A.V. (2008) To problem of temperature distribution in electrodes of arc steel-making furnace. Izv. Vuzov. Chyorn. Metallurgiya, 9, 7–10 [in Russian]. https://doi.org/10.3103/S0967091208090015
9. Mokhov, V.A., Yachikov, V.M. (2012) Modeling of thermal state of arc furnace graphitized electrode taking into account evaporation cooling. Elekrometallurgiya, 11, 35–41 [in Russian].
10. Gasik, M.M. (2024) Simulation of electric arc mode of electric furnace and analysis of its operation in real time. Suchasna Elektrometalurhiya, 2, 20–24 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37434/sem2024.02.03
11. Krikent, I.V., Krivtsun I.V., Demchenko, V.F., Pyptyuk V.P. (2013) Numerical modeling of high-current arc discharge in DC ladle-furnace unit. Sovremennaya Elektrometallurgiya, 3, 45–50.
12. Lakomsky, V.I. (1997) Oxide cathodes of electric arc. Zaporozhie, Izd-vo Internal, 192 [in Russian].

---

Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

---

Рекомендоване цитування

І.В. Крівцун, С.В. Римар, О.Г. Богаченко, І.О. Гончаров, І.О. Нейло, Р.С. Губатюк, О.Т. Зельніченко (2026) Математичне моделювання електричних і теплових процесів в графітованому гнотовому електроді для дугових сталеплавильних печей змінного струму. Сучасна електрометалургія, 01, 27-37. https://doi.org/10.37434/sem2026.01.04