電磁懸浮精煉具有無(wú)容器壁接觸污染、熔體性質(zhì)均勻、試樣加熱熔化速度快以及表面氣-液相平衡速度快等優(yōu)點(diǎn),被用于研發(fā)高純材料諸如應(yīng)用于金屬精煉、半導(dǎo)體雜質(zhì)去除等方面。我國(guó)在懸浮精煉方面研究相關(guān)報(bào)道較少,所以對(duì)懸浮精煉技術(shù)的研究有助于豐富電磁懸浮技術(shù)的理論。本研究采用試驗(yàn)、理論、模擬相結(jié)合的研究方法,對(duì)懸浮精煉磁場(chǎng)進(jìn)行研究。研究了懸浮磁場(chǎng)產(chǎn)生原理,在此基礎(chǔ)上建立了數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算并驗(yàn)證,最終得出最佳參數(shù),進(jìn)行試驗(yàn)研究。主要研究成果見(jiàn)下:（1）建立了懸浮磁場(chǎng)模型,進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算并驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了不同懸浮頻率、不同懸浮電流對(duì)懸浮精煉磁場(chǎng)的影響模擬計(jì)算。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬得到了磁場(chǎng)大小及分布與懸浮頻率和懸浮電流大小的關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)懸浮試樣質(zhì)量約1g,頻率在280kHz左右,電流在375A左右時(shí),懸浮效果較好。（2）進(jìn)行了懸浮線圈結(jié)構(gòu)對(duì)電磁懸浮精煉磁場(chǎng)的影響研究。建立了計(jì)算機(jī)模擬模型,進(jìn)行了懸浮線圈匝數(shù)對(duì)磁場(chǎng)的影響研究,得出了合適的線圈參數(shù)選擇。當(dāng)穩(wěn)定線圈為2匝,懸浮線圈為3匝時(shí),懸浮效果穩(wěn)定。（3）進(jìn)行了懸浮條件下磁場(chǎng)對(duì)溫度場(chǎng)影響的研究。建立了磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)耦合模型,通過(guò)計(jì)算... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２線圈匝間距與懸浮力的關(guān)系??

磁學(xué)的理論，計(jì)算并分析了線圈結(jié)構(gòu)對(duì)懸浮力的影響，結(jié)果表明，采用匝數(shù)較多、??錐角較大、半徑較長(zhǎng)、間距與螺距較小的線圈結(jié)構(gòu)易于提高懸浮約束力，其中線??圈匝間距與懸浮力的關(guān)系如圖１．２所示，懸浮線圈磁場(chǎng)分布示意圖及試樣穩(wěn)定懸??浮位置如圖１．３所示。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論計(jì)算方法的正確性。??．５?ｕ?Ｉ?Ｉ?１１�。保保。椋裕�??ｘ?３?丄＼?Ｊ?Ｊ?，??毅?ａ?ｊ?ｉ、、Ｌｉ??賊?２?—｜?—??－Ｒ?？??１?￣??０?Ｌ丄＿Ｈ—Ｌ?Ｉ?■［?Ｉ?丨＿丄＿１?ｉ?Ｉ?．１?ｊ??１．５?２?２．５?３?３．５?４?４．５?５??線圈匝間距（ｍｍ）??圖１．２線圈匝間距與懸浮力的關(guān)系??３??

３．３磁場(chǎng)對(duì)懸浮精煉的影響試驗(yàn)方案與方法??３．３．１試驗(yàn)設(shè)備與方案??電磁懸浮設(shè)備原理圖如圖３．２所示。由圖３．２可見(jiàn)，該設(shè)備由氣體進(jìn)出通道、??螺旋感應(yīng)線圈以及可旋轉(zhuǎn)石英盤(pán)等裝置構(gòu)成。懸浮室內(nèi)留有一個(gè)石英口以便能夠??插入雙色紅外高溫計(jì)來(lái)測(cè)量溫度。懸浮結(jié)束后，熔融態(tài)金屬試樣下落到石英盤(pán)淬??火，隨后被分析。??氣體進(jìn)入??＿＾不銹鋼試樣??〇?Ｔ?ｉ??＾￣?ｉ?§??氣體流出?４??螺旋感應(yīng)線０?？？?—石英盤(pán)??ｎ??高溫計(jì)??圖３．２電磁懸浮設(shè)備原理圖??試樣懸浮實(shí)物圖如圖３．３所示。從圖３．３中可以看出，試樣位于感應(yīng)線圈內(nèi)??的某處穩(wěn)定懸浮位置懸浮，所受洛倫茲力與重力平衡。同時(shí)，由于試樣存在渦流，??在懸浮的同時(shí)受焦耳熱影響，試樣逐漸變成熔融狀態(tài)的熔滴。??１８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3334605