中國是電熔鎂砂生產(chǎn)大國,產(chǎn)量居世界首位。目前國內(nèi)大多數(shù)電熔鎂企業(yè)仍在沿用國際40、50年代原始電弧爐的生產(chǎn)方式,功率低、容量小、效率低。雖然有些電熔鎂企業(yè)的生產(chǎn)方式逐漸在向大功率爐型轉(zhuǎn)變,但由于大功率爐型的生產(chǎn)工藝?yán)碚撗芯坎怀浞?實(shí)際生產(chǎn)效果并不理想,產(chǎn)量低、能耗高的問題仍沒有得到很好的解決。 當(dāng)前對于大功率電熔鎂爐的優(yōu)化研究比較少,主要有以下兩種：(1)采用大爐徑熔煉,減少了爐體的散熱損失,同時(shí)預(yù)熱了皮砂層物料,但也影響了熔坨內(nèi)的結(jié)晶效果。(2)在電熔鎂熔煉完成后加余熱回收系統(tǒng),可以有效的回收余熱,但不能提高有效熱能利用率。在電熔鎂爐工藝參數(shù)中,能夠方便調(diào)節(jié)的參數(shù)是極心圓直徑,選擇合理的極心圓直徑進(jìn)行熔煉,得到較大的熔池區(qū)域面積,可以在保證結(jié)晶效果的同時(shí)提高有效熱能利用率。 本文首先提出了一種極心圓直徑的計(jì)算方法,并建立了極心圓直徑的計(jì)算關(guān)系式。其次利用Ansys軟件對影響熔池區(qū)域大小的極心圓等因素進(jìn)行分析,找出各因素合理搭配方式,以得到最大的熔池區(qū)域。最后根據(jù)分析結(jié)果對現(xiàn)場爐子進(jìn)行節(jié)能分析。 本文計(jì)算了線電流在12KA時(shí)電弧熱傳給熔池的熱量。利用Ansys軟件建立了電弧爐有限元模型...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 研究意義
        1.1.1 電熔鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景
        1.1.2 電熔鎂用途
    1.2 電熔鎂生產(chǎn)工藝
        1.2.1 國內(nèi)電熔鎂生產(chǎn)技術(shù)
        1.2.2 國外電熔鎂生產(chǎn)現(xiàn)狀
        1.2.3 電熔鎂冶煉節(jié)能思想
    1.3 電熔鎂爐數(shù)值模擬
    1.4 原料性質(zhì)
    1.5 本文研究主要任務(wù)和內(nèi)容
第2章 電熔鎂爐模型建立
    2.1 三相交流電熔鎂爐冶煉工藝
    2.2 物理模型
    2.3 求解方法
    2.4 控制方程
        2.4.1 柱坐標(biāo)系下的電流連續(xù)性方程
        2.4.2 相變控制方程
        2.4.3 電磁場控制方程
    2.5 物性參數(shù)處理
        2.5.1 氧化鎂物性參數(shù)
        2.5.2 電弧等離子體物性參數(shù)
        2.5.3 電極物性參數(shù)
    2.6 條件處理
        2.6.1 固液分界面
        2.6.2 電弧等離子體
        2.6.3 電弧功率
        2.6.4 電流條件
        2.6.5 邊界條件
    2.7 時(shí)間步長的確定
    2.8 本章小結(jié)
第3章 熔池熔融區(qū)大小研究
    3.1 溫度分析
        3.1.1 模擬對比
        3.1.2 焦耳熱分析
        3.1.3 結(jié)晶分析
    3.2 極心圓理論
        3.2.1 電熔鎂爐能流圖
        3.2.2 等面積法計(jì)算極心圓直徑
    3.3 熔池熔融區(qū)域大小的影響因素
        3.3.1 極心圓大小對熔池邊界的影響
        3.3.2 電流對熔池固液邊界的影響
        3.3.3 電極直徑對熔池固液邊界的影響
        3.3.4 爐體直徑對熔池固液邊界影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 現(xiàn)場爐子節(jié)能改進(jìn)研究
    4.1 理論能耗
    4.2 現(xiàn)場測量
    4.3 輕燒粉量理論計(jì)算
    4.4 現(xiàn)場實(shí)際節(jié)能分析
    4.5 實(shí)際生產(chǎn)中的不足及優(yōu)化改進(jìn)方案
        4.5.1 電極偏置
        4.5.2 電極極心圓過小
        4.5.3 余熱回收系統(tǒng)
        4.5.4 爐體直徑的變化
    4.6 爐型結(jié)構(gòu)優(yōu)化節(jié)能研究
        4.6.1 有余熱回收系統(tǒng)時(shí)爐體的節(jié)能研究
        4.6.2 無余熱回收系統(tǒng)時(shí)爐體的節(jié)能研究
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3788448