电极插入深度对电渣重熔过程影响的数模研究

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2015.02.014

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (2): 218-222.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2015.02.014

电极插入深度对电渣重熔过程影响的数模研究

贺铸¹，刘艳贺²，李宝宽¹，王芳¹

(1.东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110819; 2.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉430081)

收稿日期:2014-01-02 修回日期:2014-01-02 出版日期:2015-02-15 发布日期:2014-11-07
通讯作者: 贺铸
作者简介:贺铸(1979-)，男，湖南长沙人，武汉科技大学副教授，东北大学博士后研究人员; 李宝宽(1963-)，男，辽宁辽阳人，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(51210007)；武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(FMRU200907).

Numerical Simulation on Effects of Electrode Inserting Depth on Electroslag Remelting Processes

HE Zhu¹， LIU Yan-he²， LI Bao-kuan¹， WANG Fang¹

1. School of Materials & Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Key Laboratory for Ferrous Metallurgy and Resources Utilization of Ministry of Education， Wuhan University of Science & Technology， Wuhan 430081， China.

Received:2014-01-02 Revised:2014-01-02 Online:2015-02-15 Published:2014-11-07
Contact: HE Zhu
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摘要/Abstract

摘要： 以电渣重熔系统电极、渣池和钢锭为研究对象，利用有限元分析软件求得稳定电渣重熔过程电磁场和焦耳热场分布，并通过计算流体动力学软件模拟分析了耦合电磁场和焦耳热场的三维电渣重熔过程在不同电极插入深度下温度场、速度场和电磁场的变化.结果表明:当电极插入深度为15mm时，渣池两侧的逆时针方向旋转涡流之间出现一个顺时针方向旋转涡流，其尺寸随着电极插入深度的增加而增加；电极插入深度每增加15mm，湍流动能的降幅约为21%，而最大温度值的降幅约为1%.

关键词: 电渣重熔, 三维数值模拟, 电极插入深度, 金属熔池形状, 电磁流体

Abstract: The distribution of magnetic field and joule heating in the electroslag remelting process， including electrode， slag and ingot， were obtained by finite element software. The changes in the temperature profiles， the velocity fields and the magnetic fields with different inserting depth of electrode were analyzed in the electroslag remelting process coupling the magnetic field and joule heating. The results show that when the inserting depth is 15mm， an intermediate region appears between the anti-clockwise circulation eddies in the bulk of the slag which is controlled by a clockwise circulation eddy. Its size increases with the increase of electrode inserting depth. The turbulent kinetic energy drops by 21% and the maximum temperature decreases about 1% for each additional 15mm of the inserting depth.

Key words: electroslag remelting, three dimensional numerical simulation, electrode inserting depth, shape of metal pool, electro-magnetic fluid

中图分类号:

TF142

贺铸，刘艳贺，李宝宽，王芳. 电极插入深度对电渣重熔过程影响的数模研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(2): 218-222.

HE Zhu， LIU Yan-he， LI Bao-kuan， WANG Fang. Numerical Simulation on Effects of Electrode Inserting Depth on Electroslag Remelting Processes[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2015, 36(2): 218-222.

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