摘要

建立了电渣重熔轴对称瞬态耦合模型,研究了电极更换对电渣重熔过程中电磁场、流场、温度场、热平衡和电极端部熔渣凝固行为的影响。结合旋转矢量法和谐波法对电磁场求解,采用动态网格技术描述铸锭生长,建立渣池与电极间的瞬态导热模型,准确预测电极熔化速率。结果表明,原电极脱离后0到100 s,渣池表面热损失最多增加了2.1倍,热平衡改变,渣池温度从1933.3 K降低到1720.3 K,熔池轮廓向内缩紧,且外侧变化更明显。在新电极加热阶段,电极端部形成一层固态渣壳,热源恢复,渣池温度从1720.3 K增加到1901.2 K,渣壳由外侧向内熔化。结合响应面分析法,重熔电流、电极预热温度均与固态渣熔化时间呈正相关,原电极脱离时间呈负相关,其中重熔电流影响最为明显。

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