電渣重熔中渣成分的連續(xù)變化對(duì)凝固過程影響的數(shù)值模擬.pdf

1、電渣重熔過程為電場、流場、溫度場及磁場相互緊密聯(lián)系的體系。任何參數(shù)的變化都會(huì)影響其它物理量的變化,對(duì)重熔過程產(chǎn)生影響。電渣重熔過程中,渣成分發(fā)生連續(xù)變化,使渣池的熱物性參數(shù)也處于不斷的變化之中。在重熔過程中,鑄錠和結(jié)晶器之間會(huì)形成一層渣殼。但由于渣池成分變化,渣殼的成分沿高度方向也發(fā)生變化,使渣殼沿高度方向?qū)嵯禂?shù)發(fā)生變化。渣池及渣殼熱物性參數(shù)的變化會(huì)影響電渣冶金的質(zhì)量及相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所以研究重熔過程中渣池成分變化及渣殼變化對(duì)重熔

2、過程的影響有重要意義。
　　基于國內(nèi)外相關(guān)論述和研究,本文用有限元軟件ANSYS,從渣池、渣殼的性能變化規(guī)律(導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)電系數(shù)及渣殼的導(dǎo)熱系數(shù)變化)方面,就爐渣成分變化對(duì)重熔過程的影響進(jìn)行了研究。通過對(duì)未考慮爐渣成分變化及爐渣變化兩種情況的比對(duì),揭示了電渣重熔過程爐渣成分變化后熔池、電渣錠中溫度場分布、熔池形狀、電流密度等的差異,可為進(jìn)一步提高電渣重熔模擬的準(zhǔn)確性及推進(jìn)電渣重熔工藝優(yōu)化提供參考。
　　通過研究得到如下主要結(jié)

3、論:
　　(1)渣殼從底部向上,沿厚度方向?qū)嵯禂?shù)減小,渣池和熔池內(nèi)溫度升高,對(duì)填充比為0.5的模型,3600s時(shí)最高溫度較渣殼導(dǎo)熱系數(shù)未發(fā)生變化時(shí)最高溫度增大30℃。
　　(2)渣殼從底部向上,沿厚度方向?qū)嵯禂?shù)減小,在渣池中心高溫區(qū),最高達(dá)到1975℃。渣殼從底部向上,沿厚度方向?qū)嵯禂?shù)減小,且渣池導(dǎo)熱系數(shù)和電阻率減小時(shí),重熔過程的溫度降低,在3600s時(shí),最高溫度較渣殼未發(fā)生變化時(shí)最高溫度降低68℃,但在靠近渣殼附近兩