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。     

炉渣成分变化对电渣重熔过程影响的数值模拟

电渣重熔过程中,炉渣成分会发生连续变化,使渣池、渣壳的热物性参数也处于不断的变化之中。渣池及渣壳热物性参数的变化会影响电渣重熔过程。本文根据重熔过程中渣池、渣壳的变化及炉渣热物性参数变化(导热系数及电导率),对重熔过程的影响进行了模拟。通过与未考虑炉渣成分变化及渣壳、渣池热物性参数变化两种情况的重熔过程比对,揭示了炉渣成分变化对电渣重熔过程温度分布的影响。     

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。     

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.     

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。     

电渣冶金数值模拟技术研究进展

经过60多年研究和发展,电渣冶金技术已进入成熟阶段,并且在工业上得到广泛应用,但仍然存在一些技术难题急需解决。对比传统试验方法,数值模拟技术具有操作简便、节约成本等优点,在电渣冶金技术中应用越来越广泛。从电渣钢锭、电渣空心锭、电渣板坯、电渣表面复合和电渣熔铸异形件五个方面综合分析了国内外电渣冶金数值模拟技术的发展现状,并进行了简要评述。     

电渣重熔振动电极方法研究

介绍一种电渣重熔振动电极方法,从理论上分析了该方法的技术优势并进行了初步试验验证。结果表明：在同等试验条件下,振动电极方法比传统电渣重熔过程平均节能10％以上,并且电渣锭凝固质量更好。     

振动电极电渣重熔过程建模与仿真

针对电渣重熔生产过程的高能耗问题,在传统电渣重熔系统的基础上,提出了振动电极电渣重熔方法以提高熔化效率。并以振动电极电渣重熔方法的试验数据为基础,建立了基于数据驱动的样条变换非线性偏最小二乘回归数学模型。通过Matlab仿真和试验结果分析,与无振动情况相比,该方法能有效地提高熔化效率,同时验证了该模型的有效性。     

电源频率对GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的影响

使用MeltFlow软件模拟了GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的变化,分析了电源频率变化对凝固过程参数的影响。模拟结果表明,凝固过程参数随频率的增大逐渐减小,且频率小于40Hz时,变化剧烈,大于40Hz后趋于平缓;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;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;频率增大到一定程度后,凝固组织优劣与其无关;工频条件下可以获得比低频更好的凝固组织。计算模拟结果与硫印试验结果符合,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铸锭质量。     

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。     

电渣熔铸中电极端部形状对渣池热电场模拟的影响

电渣熔铸(ESC)是一种用电加热的方法进行金属冶炼和成型的铸造方法,熔铸过程中自耗电极与渣池的接触界面是渣池能量的入口,针对平底型电极和锥底型电极两种模型进行了渣池的热电场耦合模拟,分别获得了2种模型的温度场和电场分布规律,阐述电极端部形状对熔铸过程模拟的重要性.     

电渣熔铸中渣池深度对渣池温度场影响的模拟研究

渣池深度是电渣熔铸过程中重要的工艺参数,它直接影响到熔铸过程的稳定、熔铸效率和产品质量.本文在对渣池温度场和电场耦合模拟的基础上,研究了不同渣池深度条件下渣池温度场的变化情况,为实际生产中优化工艺参数和提高生产效率提供了理论依据.     

熔池深度随电渣重熔过程变化规律的数模研究

通过数据的数学处理,找出了熔池深度与锭高和重熔电流间的规律.这一数学模式可用于描述和预示任意重熔电流时的最大熔池深度及随锭高增长熔池深度变化的趋向.熔池的深浅,影响金属结晶生长方向改变及夹杂物和气体的去除过程.合理控制重熔电流与熔池深度,对改善ESR锭铸态组织和材料品质是有益处的.     

表面涂复处理电极电渣重熔生产高强韧大型锻件

介绍使用表面涂复技术不去除氧化皮的电极,电渣重熔生产高强韧大型锻件的工艺技术。试验结果表明,工艺可靠,产品性能优良,经济效果显著,具有广泛的应用前景。     

铝合金拉杆冷挤压缩孔缺陷数值模拟分析

运用Deform-3D软件对铝拉杆挤压成形过程进行了数值模拟。分析了铝拉杆在挤压时的成形规律,模拟出了该零件成形时的缩孔缺陷,提出了改进方案,优化了模具设计。实际生产表明,该改进措施能有效解决该零件的冷挤压缩孔缺陷。     

周期轧管机用空心芯棒的生产新工艺

介绍了俄罗斯车里雅宾斯克钢管厂采用新工艺（平炉冶炼－ 钢包精炼－ 连铸－ 电渣重熔－ 锻压－ 热处理－ 钻孔） 及２０Ｃｒ３ＭｎＮＶＮｂ 钢生产周期轧管用空心芯棒的情况。试验结果表明, 采用新工艺生产芯棒, 金属用量较原工艺少２０％ ～３０％ ; 新工艺生产的芯棒非金属夹杂极少,表面质量好, 无需机加工即可进行淬火处理, 使用寿命比原工艺生产的延长了５０％ ～７０％ ; 采用新工艺生产的芯棒轧管, 效率高, 芯棒消耗减少。采用２０Ｃｒ３ＭｎＮＶＮｂ 钢制作芯棒坯, 其成本比用２５Ｃｒ２Ｍｏ１Ｖ 钢低２０万卢布。