摘要

以废旧钢铁为原料,采用国内某0.5 MW直流电弧炉为原型,并通过有限元法和商业软件ANSYS Fluent,将炉内电弧射流部分和熔池部分的温度场、速度场和电磁场等进行建模解析,模拟结果显示:(1)熔池首先在电弧下方形成,然后随着时间的进行逐渐扩大;电弧冲击力与洛伦兹力是熔池内部搅拌的主要驱动力;电势差主要集中在电弧射流部分。(2)电弧炉内的电流密度、温度分布具有典型的局部特性,主要集中在电极处和电极附近阴极斑点区域;在电弧与熔池的交界面处,温度、电流密度均在对称轴处呈现较大值,然后向四周逐渐递减。仿真结果与相关文献的实测结果吻合良好。