镍铁矿热炉内电弧等离子体的数值模拟

作者:杨祎晗; 李茂生; 刘鹏*; 杜锦奇; 张先珍; 兰孝宇
来源:铁合金, 2023, 54(06): 33-36.
DOI:10.16122/j.cnki.issn1001-1943.2023.06.008

摘要

电弧热是矿热炉内热量的主要来源,对镍铁矿热炉冶炼工艺过程中的炉内升温阶段极其重要。本文建立了直流矿热炉中电弧等离子体的三维数学模型,采用磁流体动力学方程组(MHD)和麦克斯韦方程组耦合求解了电弧等离子体的多物理场分布。通过对电弧的电磁场、温度场、速度场进行耦合求解,分析了电流大小对电弧等离子体的影响。结果表明:电弧等离子体呈“长钟形”,随着电流从30 kA增大到50 kA,电弧等离子体的高温核心区域增大,弧柱区域变粗,同时电弧的射流速度、温度呈非线性增长,传热效率有所提高。

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