电渣炉大电流导体的电磁场数值模拟

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dxseu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电渣重熔是在初炼的基础上进一步提纯钢、及其合金和改善钢锭的结晶组织,从而获得高质量的金属产品,与其它冶金方法相比,电渣重熔具有较多的优点。因此,电渣重熔工艺以其独特的冶炼特点,在现有的诸多精炼方法中始终占有重要位置。 由于电流的存在,在电渣炉中的用电设备的周围必然存在着电场和磁场。处于磁场中的铁磁体将产生感生涡流,引起额外能量损失。这种涡流损耗,一方面增加了电渣炉能量消耗,降低了效率;另一方面还使钢结构发热。此外,磁场与熔体中的电流相互作用产生电磁力,导致了熔体流动和界面波动,影响了电渣炉的电效率、能量消耗和设备寿命等技术经济指标。 因而,只有准确地进行电渣炉大电流导体的磁场测量和计算,才能讨论如何合理地设计电渣炉的供电制度、短网布置、机械设备和导电元件,进而减小磁场的不良影响、节约电能、降低能耗。对指导工程设计,提供定性,甚至定量的依据。 本文以某厂3吨电渣炉体为物理模型,建立数学模型。针对电渣炉重熔期大电流导体产生的磁场在空间的分布,建立有限元模型,利用ANSYS软件包进行划分网格和计算,模拟炉体周围磁场的空间分布,计算不同区域的磁感应强度。在与实际测量数据进行对比后发现,误差值在±20%的占总测量点的40%,误差值在±30%的占总测量点的73.3%,误差值在±45%的占总测量点的86.7%。因此,本模型具有较高的准确性。 本文还对比了不同供电短网布置的磁场分布;以及不同距离对磁感应强度和铁磁构件的功率消耗的影响。研究中发现,改变支撑钢支撑的结构形式,改变其与短网的相对位置与方向,可以加大涡流阻抗,减小涡流,降低涡流发热量;从磁场对重熔工艺产生影响的角度来考虑,采用结构对称炉型可较好的减少磁场对电极的不利影响,减少熔池内搅拌力不同等不利因素;非导磁材料可以断开部分磁感应回路,减少涡流发热量。 因此,在条件允许的情况下,应加大钢构件与供电回路的距离,钢制构件尽可能配置在距离短网400~500mm以外;合理的选择钢结构与导线的相对位置,减少平行于磁力线方向的钢质构件面积;在闭合的钢质构件中建立空气隙或加绝缘垫;在可能的情况下,采用铜带或铝带包围钢质构件,作为磁屏蔽;采用非磁性钢作为短网附近部件;为避免形成磁感应回路,在构件的连接处加非导磁材料以隔断磁路。采用以上可以措施可以起到减少钢构损耗的作用。 本模型较为方便、准确地模拟电渣炉大电流导体产生的磁场分布,通过模型的改进,其模拟准确性可以进一步提高。
其他文献
脑—机接口(Brain-Computer Interface——BCI)是在人脑和计算机或其他电子设备之间建立的一种直接的信息交流和控制通道,是一种不依赖于常规大脑输出通路(外周神经和肌肉组
学位
将目光集中在初中数学教育领域,智慧课堂建设需涵盖课前、课中、课后等三个阶段.笔者认为,智慧课堂建设需要在已有创新成果的基础上去实施,包括课程建设成果、课堂教学成果.
随着书法的职业化、计算机的普及以及现代传媒方式的冲击,书法逐渐被边缘化。中小学的书法教学应该通过汉字的用笔、结构和章法等造型艺术,在培养学生书写能力、审美能力和文
目前职业学校学生心理状况表现在迫切渴望独立与缺乏独立能力的矛盾及学业、情感、资金、时间的失衡、不能正确对待人生的挫折、不能正确处理好人际关系等方面.职业学校学生
从实质上来说,陶行知生活教育理论,其实是现代教育中的一大重要思想.并且,在教育领域中,其也具有着十分重要的价值.如今,在幼儿教育中,这一教育理念也已经受到了更大的重视.
本文阐述了人造大理石行业的发展状况及市场前景,论述了作为人造大理石产品主要原料的氢氧化铝的供应状况,结合实际情况介绍了国产氢氧化铝存在的问题和不足并提出改善国产氢氧
苯丙酮尿症(PKU)是一种由于人体正常染色体缺陷,所造成的新生儿体内苯丙氨酸代谢紊乱性的疾病。目前,国内所使用的PKU筛查仪器主要依靠进口,使得普及新生儿PKU筛查工作进展缓
学位
“把儿童看做儿童”,可以说是卢梭儿童观的核心,也是其最基本的思想和最大的贡献.本文结合教学实践,分析了用善良和尊重丰富儿童“爱”的内涵的方法.