东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (4): 539-542.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2014.04.019

• 材料与冶金 • 上一篇    下一篇

电渣重熔过程的数值模拟

刘福斌，陈旭，姜周华，李星   

  1. (东北大学 材料与冶金学院， 辽宁 沈阳110819)
  • 收稿日期:2013-06-24 修回日期:2013-06-24 出版日期:2014-04-15 发布日期:2013-11-22
  • 通讯作者: 刘福斌
  • 作者简介:刘福斌(1978-)，男，黑龙江佳木斯人，东北大学讲师，博士;姜周华(1963-)，男，浙江萧山人，东北大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51204041);国家高技术研究重点计划项目(2012AA03A502);辽宁省高校创新团队支持计划项目(LT20120008).

Mathematical Modeling of Electroslag Remelting Process

LIU Fubin， CHEN Xu， JIANG Zhouhua， LI Xing   

  1. School of Materials & Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China.
  • Received:2013-06-24 Revised:2013-06-24 Online:2014-04-15 Published:2013-11-22
  • Contact: LIU Fubin
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摘要： 以电渣重熔电极、渣池和铸锭为研究对象，建立了电渣重熔体系三维准稳态数学模型.利用商业软件ANSYS得到了电渣重熔过程的电磁场、流场与温度场.计算结果表明，在电极和钢锭内，电流主要集中在外表面，在渣池内主要集中在电极角部；由于电流密度分布不同导致的电磁力和焦耳热及冷却条件共同影响渣池内流场和温度场；随着熔速的增加，熔池深度和两相区最大宽度增加；本工况下，700~800kg/h的熔速将对应一个最短的局部凝固时间.

关键词: 电渣重熔, 电磁场, 流场, 温度场, 局部凝固时间

Abstract: The electrodeslag bathingot system was studied， and a 3D quasisteady state mathematical model was developed for simulating electroslag remelting(ESR) process. The commercial software ANSYS was applied to calculate the electromagnetic， flow and temperature fields in ESR system. The calculation results showed that the current is confined to the surface of electrode/ingot and the corner of electrode in slag bath. The flow field and temperature field are attributed to the effects of electromagnetic force and joule heating resulted from current density distribution and cooling condition. The metal pool depth and maximum mushy zone width increase with the melting rate.Under the conditions for this investigation， the minimum local solidification time (LST) corresponds to 700~800kg/h melting rate.

Key words: electroslag remelting, electromagnetic field, flow field, temperature field, local solidification time

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