文章目录

1 数学模型

1.1 基本假设

1.2 电磁场基本方程

1.3 流动控制基本方程

1.4 运动轨迹基本方程

1.5 气泡随机粒径分布基本方程

1.6 气泡长大基本方程

1.7 边界条件及相关参数

2 结果分析与讨论

2.1 偏心旋转电磁搅拌钢包内电磁场与流场分布情况

2.2 旋转电磁搅拌下的气泡分布状态

2.3 电流强度对气泡停留时间的影响

2.4 旋转电磁搅拌下的温度场分布

2.5 电流强度对钢液混匀时间的影响

3 结 论

文章摘要:对150 t LF钢包采用欧拉-拉格朗日方法进行数值建模,采用受气泡形状影响的Kuo曳力模型,考虑静压对气泡粒径的影响,研究了在钢包底部中心吹氩,R/2处施加旋转电磁搅拌时钢包内气泡的运动行为与合金混匀效果。结果表明:施加底部偏心电磁搅拌可以有效改变气泡分布状态,在0～400 A范围内,电流强度越大,气泡偏移程度越大,且气泡弥散程度也越大。施加底部偏心电磁搅拌后,1 mm小气泡平均停留时间可延长至4.38 s, 20、30、40 mm等大气泡停留时间也均可延长60%左右。施加底部偏心电磁搅拌,当电流强度为400 A即可有效改善钢包内底部钢液温度较低、四周温度较高的分布问题。电流强度增大至400 A,相比未施加电磁搅拌,合金扩散效率增强了60.4%,钢液混匀时间可缩短145 s。

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