電渣重熔空心鋼錠過程的數值模擬.pdf

1、近年來，隨著我國核電、石化、水電等能源領域的迅速發(fā)展，對其核心零部件筒形大鍛件的尺寸要求越來越大、對質量要求越來高?？招匿撳V由于其獨特的組織和凝固特性，在生產大型筒形鍛件具有普通鋼錠無可比擬的優(yōu)越性。電渣重熔是生產優(yōu)質空心錠的有效方法之一，它可以保證金屬良好的內部組織和高的鑄態(tài)特性。電渣重熔空心鋼錠工藝雖然具有許多顯著的優(yōu)點，但由于電渣重熔空心鋼錠是一種新技術，國外對其研究才剛剛開始，國內也幾乎沒有對其較詳盡的研究報道，實際生產數據少，

2、需要對其所包含的科學問題進行深入的研究。
　　本文在前人研究的基礎上，從電磁場方程、流體流動方程和熱量傳輸方程出發(fā)，建立了電渣重熔空心鋼錠過程的數學模型，并利用ANSYS和CFX軟件對整個模型進行求解，得到整個體系的電場、磁場、流場和溫度場的分布規(guī)律特征。通過相關的電渣重熔空心鋼錠實驗，對數學模型進行了驗證。
　　本文從電渣重熔空心鋼錠過程在生產中存在的實際問題出發(fā)，對其進行了相關的研究，旨在提高空心鋼錠的表面質量和內部質量

3、。對比分析了不同的渣高、電極插入深度、電極布置以及供電方式對電渣重熔空心鋼錠過程的影響。
　　不同的渣高、電極插入深度、電極數量及供電方式對重熔體系電場、溫度場、流場影響的計算結果表明:在相同輸入功率下，隨著渣高的增加，金屬熔池逐漸變淺;隨電極插入深度的加深，金屬熔池逐漸變深;十電極布置方式比八電極布置的金屬熔池深，但渣/金界面的溫度變化相對較小;采用導電結晶器工藝比不導電結晶器工藝時，獲得的金屬熔池更加淺平。進而得出采用渣池深度