电渣熔铸过程中金属熔池深度的数值模拟研究

利用前人关于熔滴在渣池中行为的研究成果和渣池中有关传热规律的实验资料。考虑到电渣熔铸过程始终有强电流介入,建立了包括金属熔池、两相区和凝固锭在内的电渣锭凝固传热数学模型,模型预测值与实验值吻合较好。运用此模型可预报金属熔池状况,便于现场调整工艺参数。     

电渣熔铸过程渣池流场的模拟研究

电渣熔铸过程中熔渣的流动决定了熔铸体系温度场的分布以及金属熔池的形状,最终影响熔铸钢锭的质量。采用大型通用有限元分析软件ANSYS,对电渣熔铸体系渣池流场进行了模拟研究,所得结果与物理模拟实验结果完全一致。并以此研究了熔铸电流,填充比和电极端部形状对熔渣流速分布的影响,为实际生产提供了依据。     

电渣熔铸过程渣池流场的模拟研究

电渣熔铸过程中熔渣的流动决定了熔铸体系温度场的分布以及金属熔池的形状，最终影响熔铸钢锭的质量。采用大型通用有限元分析软件ANSYS，对电渣熔铸体系渣池流场进行了模拟研究，所得结果与物理模拟实验结果完全一致。并以此为基础，研究了熔铸电流、填充比和电极端部形状对熔渣流速分布的影响，为实际生产提供了依据。     

电渣熔铸导叶数值模拟技术研究

采用有限差分法离散电渣熔铸过程数学模型,用热平衡法处理换热边界条件,以VC++ 6.0为开发工具,开发了电渣熔铸异形件温度场数值模拟实用程序.以水轮机导叶为模拟和试验对象,验证了电渣熔铸异形件温度场数值模拟计算的准确性,并预测了导叶疏松缺陷产生的位置,模拟结果与试验结果较为吻合.     

电渣熔铸过程电流大小对金属熔池影响的数值模拟研究

电渣熔铸过程中,金属熔池深度直接影响熔铸件的结晶,从而影响钢锭的质量。本文借助大型通用有限元软件AN-SYS,对不同电流大小时的金属熔池进行了模拟研究,得出金属熔池深度与电流大小之间存在一次线性函数关系的结论。模拟结果与实验值吻合较好。运用此模型可预报金属熔池状况,指导实际生产。     

电渣熔铸钢锭微观组织的模拟研究

电渣熔铸中的工艺参数决定金属熔池的形状和微观晶粒的尺寸及取向,并最终影响熔铸钢锭的质量。本文采用元胞自动机法,借助MATLAB软件,对电渣熔铸钢锭微观组织进行数值模拟研究,同时研究了渣池温度、侧面换热系数、底部换热系数对熔池形状和晶粒取向的影响,为实际生产提供了理论依据。     

电渣熔铸钢锭应力场的模拟研究

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大、易产生热应力及测量困难的特点，采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中钢锭温度场和应力场进行了模拟研究，模拟结果与实际相吻合，并以此研究了钢锭的温度场及应力场分布，为电渣熔铸的实际生产提供了科学依据。     

电渣熔铸过程中铸锭微观晶粒生长模拟研究

采用移动传热边界方法模拟了电渣熔铸中铸锭的凝固过程,得到了熔池形状和深度随时间变化的规律,并基于元胞自动机和有限元耦合法,对电渣熔铸过程中铸锭微观晶粒生长进行了数值模拟,研究了熔铸过程中微观组织的生长和演化过程,为实际生产中对铸件凝固组织的控制提供了理论依据。     

电渣熔铸钢锭应力场的模拟研究

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大,易产生热应力及测量困难的特点,采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中不同冷却水流量时的钢锭应力场进行了模拟研究。结果表明,随着冷却水流量增加,钢锭底部最大等效应力和轴向应力均增大。模拟结果与实际相吻合,运用此模型可预测钢锭应力场状况,指导实际生产。     

电渣熔铸过程中自耗电极熔化率的模拟研究

从高温渣池的热电场耦合模拟入手，利用能量守恒的方法计算了在多种熔铸条件下电极的熔化率及电流的有效功率因数。从理论上验证了采用适中的熔铸电流以及较浅的渣池可以有效提高电能的利用率，降低产品的生产成本，对实际生产过程中节能降耗具有指导意义。     

电渣重熔磁流体传热传质过程的数值模拟

建立了电渣重熔三维非稳态耦合数学模型。通过求解麦克斯韦方程组和质量、动量、能量以及溶质传输方程,得到电渣炉中渣金两相流动、温度分布、凝固和溶质分布情况。计算结果与测量值吻合的较好。     

渣高对GH4169合金电渣重熔凝固过程参数影响的数值模拟研究

借助模拟软件MeltFlow,模拟了GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的变化,分析了渣高变化对凝固过程参数的影响。模拟结果表明:凝固过程参数随渣高的增大呈W状,凝固过程参数沿重熔锭中心至边缘随冷却速度增大逐渐减小;渣高为160 mm时凝固过程参数最佳;局部凝固时间、二次枝晶间距、Rayleigh数变化趋势一致,在判断凝固组织优劣方面是等同的;计算模拟结果与实验结果吻合良好,能够预测不同工艺条件下缺陷的产生及程度,能够设计和优化现有的工艺并改进钢锭质量。     

电流对GH4169合金电渣重熔过程影响的数值模拟研究

借助模拟软件MeltFlow,模拟了电渣重熔过程中各物理场的分布情况,分析了电流变化对凝固过程中各种物理场的影响.结果表明,各物理场随电流的增大呈规律性变化,且在不同的电流大小下分布规律相似;计算模拟结果与硫印实验结果吻合良好,能够预测不同工艺条件下缺陷的产生及程度,能够设计和优化现有的工艺并改进钢锭质量.     

TiAl合金真空自耗熔炼过程的数值模拟

通过数值模拟研究了直径为180mm的TiAl合金铸锭的真空自耗冶炼过程,获得了TiAl合金真空自耗熔炼过程中熔炼温度、熔炼速度和冷却能力对金属熔池温度梯度、熔池形状和糊状区宽度的影响规律。结果表明,随熔炼温度升高,熔池深度增加,其形状由碗状向V形转变,熔炼温度对熔池中温度梯度和凝固前沿糊状区宽度影响较小;随熔炼速度增加,熔池中温度梯度显著减小,糊状区宽度和熔池深度则明显降低;随冷却能力增加,糊状区宽度明显减小,熔池中温度梯度和熔池深度略有减小。     

S08A自耗电极电渣重熔工艺试制

采用优化电炉配料、精选优质石灰和萤石、电炉出钢换渣,以及电渣重熔时使用四元渣系、选用提纯的萤石、重熔过程全程氩气保护、重熔过程采用铝粒脱氧等工艺,生产出低碳、低硅、低氮及残余元素、五害元素符合要求的自耗电极以及电渣锭。经轧制成材后其低倍组织及非金属夹杂物检验结果符合技术要求。     

电渣重熔中电极熔化过程的模拟研究

将电渣重熔过程分为初始阶段与稳定阶段,并对自耗电极从自初始阶段开始熔化到稳定阶段金属熔滴长成的过程进行了数值模拟分析,结果表明,渣池中的电流密度分布决定了渣池中温度的分布规律,在自耗电极形成金属熔滴时,将会使金属熔滴下方渣池产生高温区,从而有利于电渣过程中杂质的去除。     

ZYP40R塑料模具钢电渣重熔工艺实践

介绍了 ZYP40R模具钢的电渣重熔生产工艺.通过电极坯母材原始铝含量控制、电渣重熔时采用返回渣系、重熔过程脱氧剂分阶段加入、全程氩气保护等方式有效保证电渣钢中的铝含量,生产出符合要求的自耗电极及电渣锭.