發(fā)布時間：2020-04-15 13:09

【摘要】：冷坩堝電磁冶金在國內(nèi)作為一項領(lǐng)先技術(shù),專家及學(xué)者們作出了大量的基礎(chǔ)研究及實際應(yīng)用。利用冷坩堝電磁技術(shù)熔煉金屬不僅可以達到理想的純凈度,而且熔煉高速、高效、高均勻性受到了人們的關(guān)注。但是,其熔煉過程的能量利用率低,針對這一困擾大家已久的問題,課題提出利用ANSYS軟件對冷坩堝熔煉過程進行數(shù)值模擬研究。通過理論分析冷坩堝能量利用率的影響因素,重點對冷坩堝熔煉過程的電磁場和溫度場進行ANSYS數(shù)值模擬分析。在電磁場中討論了冷坩堝分瓣工藝(包括分瓣類型、分瓣數(shù)量及切縫寬度)對熔煉過程焦耳熱有效利用率的影響,進而分析合理的熔煉電源參數(shù)(電流頻率及電流強度)。在電磁場分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,在溫度場中討論了溫度場分布特征及凝殼厚度的計算,并分析了電源參數(shù)及水冷強度對凝殼厚度的影響。對模擬結(jié)果進行分析得知:如果熔煉14.27kg低碳鋼,坩堝設(shè)備參數(shù)為Φ外=0.18m,Φ內(nèi)=0.16m,采用連通結(jié)構(gòu)的切縫,焦耳熱有效利用率達到最大值;16瓣是最合適的分瓣數(shù);冷坩堝設(shè)計上采用“窄切縫”原則,選用3mm寬度切縫的坩堝設(shè)備;電源頻率為100k Hz,電流強度為340A,冷卻水量為71.6l/min時,達到最合適的凝殼厚度20.5mm,可以保證熔煉過程有效能量利用率達到最高,減小能耗,為冷坩堝高效熔煉提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF19

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 張英明,孫翔云,周廉;澆鑄型懸浮熔煉冷坩堝的設(shè)計[J];工業(yè)加熱;1998年02期

2 G.Reese;彭惠民;;大型齒輪的新熱處理方法——高頻加熱硬化處理[J];國外機車車輛工藝;2007年01期

3 胡唐華,馮孝貴,鮑衛(wèi)民,宋崇立;冷坩堝技術(shù)在核廢物處理中的應(yīng)用[J];核技術(shù);2001年06期

4 鄧康,任忠鳴,陳堅強,蔣國昌;冷坩堝磁懸浮熔煉的電磁場分析[J];計算物理;2000年06期

5 任志鳴,董華鋒,鄧康,蔣國昌;軟接觸結(jié)晶器電磁連鑄中初始凝固的基礎(chǔ)研究[J];金屬學(xué)報;1999年08期

6 王艷麗,丁宏升,郭景杰,畢維生,傅恒志;矩形電磁冷坩堝連續(xù)鑄造鈦合金的成形性研究[J];特種鑄造及有色合金;2005年11期

7 解占忠;焦耳定律及其應(yīng)用[J];中學(xué)考試研究(初中版);1998年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 薛冠霞;感應(yīng)凝殼熔煉過程溫度場及流場耦合數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2007年

，

本文編號：2628589