三相交流電熔鎂爐是目前生產(chǎn)電熔鎂砂的主要設(shè)備。電熔鎂爐的實(shí)際工作過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程,爐內(nèi)溫度很高,內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)難以在線測(cè)量,且難以采用精確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述。而爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布又直接影響電熔鎂砂產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。針對(duì)這些問(wèn)題,本文對(duì)熔煉過(guò)程中的電熔鎂爐溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了分析,具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）基于有限元法對(duì)電熔鎂爐三維非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了10000A下7小時(shí)20分鐘熔煉時(shí)間內(nèi)的電熔鎂爐溫度場(chǎng)分布仿真結(jié)果。（2）基于溫度場(chǎng)仿真結(jié)果,分析了溫度場(chǎng)分布與電熔鎂砂產(chǎn)品質(zhì)量品位分布之間的關(guān)系,然后提出了電熔鎂砂單位能耗和熔坨皮砂率的多目標(biāo)優(yōu)化模型,應(yīng)用基于網(wǎng)格劃分的多目標(biāo)粒子群算法對(duì)提出的多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化,分別獲取了單位能耗最低和皮砂率最小的兩個(gè)電流控制策略。仿真結(jié)果表明,優(yōu)化后的兩個(gè)電流控制策略可以有效地降低單位能耗和熔坨皮砂率,提高電熔鎂砂的產(chǎn)量。（3）基于圓形電熔鎂爐橫向剖面上的等溫線輪廓與熔坨橫截面上的皮砂分布,設(shè)計(jì)了一種三角形電熔鎂爐爐殼。仿真結(jié)果表明,理論上三角形電熔鎂爐在單位能耗和熔坨皮砂率這兩項(xiàng)指標(biāo)上均優(yōu)于傳統(tǒng)的圓形電熔鎂爐,這種爐形設(shè)計(jì)... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２電熔鎂爐橫向剖面示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｏｆ?ｓｈｅｌｌ?ｏｆ?Ｆｕｓｅｄ?Ｍａｇｎｅｓｉａ?Ｆｕｒｎａｃｅ??

其對(duì)應(yīng)的定解條件構(gòu)成。??（１）導(dǎo)熱微分方程的推導(dǎo)??如圖２．１所示，從導(dǎo)熱體內(nèi)任意取出一個(gè)平行六面體微元來(lái)推導(dǎo)出導(dǎo)熱微分方程。??為了降低問(wèn)題復(fù)雜性，先假設(shè)物體的密度／７、定壓比熱和導(dǎo)熱系數(shù)Ａ都是各向同性的。??ｄＱｘ?？［?嘔、??圖２．１導(dǎo)熱微元體??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅｒｍａｌ?ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｍｅｎｔ??對(duì)于圖２．１中所示的平行六面微元體，對(duì)該微元體應(yīng)用熱力學(xué)第一定律，可得在沿??時(shí)間內(nèi)在微元體內(nèi)有：??－１１－??

圖２．２電弧與氣體空腔區(qū)??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｒｃ?ｐｌａｓｍａ?ａｎｄ?ｇａｓ?ｃａｖｉｔｙ??了傳熱學(xué)基本理論，推導(dǎo)了三維非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)問(wèn)題部傳熱過(guò)程進(jìn)行了分析，將爐內(nèi)各邊界處溫度場(chǎng)進(jìn)發(fā)熱量較小的熔池電阻電熱，取發(fā)熱量占主要作用于該假設(shè)內(nèi)熱源模型，推導(dǎo)了爐內(nèi)體生熱率計(jì)算公提供了理論基礎(chǔ)和依據(jù)。??


本文編號(hào)：3456606