電渣重熔過(guò)程熔滴行為的數(shù)值模擬.pdf

1、電渣重熔能夠有效去除夾雜物及改善鋼錠的凝固質(zhì)量。在電渣重熔工藝中，自耗電極的熔化及熔滴的滴落是其核心現(xiàn)象，熔滴的大小影響夾雜物的去除效率，其引起的流場(chǎng)分布決定了渣池溫度場(chǎng)的分布及金屬熔池的形狀，最終決定鋼錠質(zhì)量。本文用VOF方法處理熔滴與熔渣間的相互作用，再耦合電磁場(chǎng)方程、能量方程以及流動(dòng)方程，建立電渣重熔過(guò)程電極熔化及熔池形狀的數(shù)學(xué)模型。分析了電壓、填充比、鋼渣界面張力等工藝參數(shù)對(duì)熔滴行為的影響以及不同電極熔化速率對(duì)金屬熔池形狀的影響

2、。模擬結(jié)果表明:
　　(1)在本模型條件下，熔煉電壓取為30V、35V、40V。隨著電壓的增大，在熔滴形成階段，電極底部從一個(gè)熔滴源增加到兩個(gè)熔滴源。熔滴直徑從10.56mm增大到11.55mm，再增大到11.84mm;電極熔化速率從0.68kg·min-1增大到0.86kg·min-1，再增大到1.47kg·min-1。
　　(2)在本模型條件下，填充比取0.5、0.6、0.7、0.8。當(dāng)填充比小于0.6時(shí)，隨著填充比的增

3、大，熔滴直徑從11.55mm增加到11.90mm;在填充比為0.6時(shí)達(dá)到最大值。之后隨著填充比的增大，熔滴直徑從最大值減小到11.58mm，再減小到最小值8.71mm。
　　(3)在本模型條件下，鋼渣界面張力為0.9N·m-1、1.2N·m-1、1.4N·m-1。隨著界面張力的增大，熔滴直徑從10.56mm增加到11.48mm，再增加到12.27mm。
　　(4)在本模型條件下，電極熔速取0.68kg·min-1、0.86k